I2C基础教程：单片机写入E2PROM过程解析

"I2C基础教程 - 写入过程与工作原理" 在I2C（Inter-Integrated Circuit）串行总线中，通信过程主要分为读取和写入两种操作。本文将着重介绍I2C的写入过程，以及其基本的工作原理。 I2C总线是由飞利浦公司（现NXP半导体）开发的一种简单而高效的两线式串行接口，用于连接微控制器和其他设备。它具有两根双向信号线：数据线SDA（Serial Data Line）和时钟线SCL（Serial Clock Line）。这两条线都通过上拉电阻连接到正电源，当无设备传输数据时，它们处于高电平状态。由于I2C总线上的所有设备共享这两条线，因此SDA和SCL信号表现为线“与”逻辑，即任何设备输出的低电平都会拉低总线电平。 写入过程的关键在于设备寻址和数据传输。对于AT24C系列的E2PROM芯片，其地址由固定的1010二进制位和A2、A1、A0三个可配置位组成，总共形成7位地址码。这些位决定了设备在总线上的唯一身份。 写入操作开始时，主控器（通常是微控制器）首先发送目标设备的7位地址码，并在其后附加一个写方向位（0）。这意味着主控器打算向选定的设备写入数据。这8位数据在SCL时钟线的控制下，一位接一位地在SDA线上送出。发送完成后，主控器释放SDA线并继续提供SCL时钟脉冲，产生第9个时钟信号。 如果被寻址的设备存在并且检测到其地址，它会在SDA线上回送一个应答信号（低电平脉冲），表示已准备好接收数据。主控器在检测到这个应答信号后，开始发送实际的数据字节。每次传输一个字节，同样由SCL时钟线同步，每个字节传输完成后，被寻址的设备再次应答，确认已接收数据。如果主控器需要连续写入多个字节，它会重复这一过程，直到完成所有数据的传输。 I2C总线的一个关键特性是其多主机能力，支持多个设备同时作为主控器。这种设计使得系统中的设备能够相互通信，而不仅仅是与主控器交互。总线仲裁机制确保在多个主控器试图同时访问总线时，数据不会发生冲突。 I2C协议简化了系统硬件设计，减少了线缆数量，提高了系统的可靠性和可扩展性。它广泛应用于各种电子设备，如传感器、显示模块、实时时钟等，因为其易于实现和高效的数据传输能力。了解并掌握I2C通信机制对于嵌入式系统设计至关重要。