构建I2C总线邻接表的C++实现与标准/快速/Hs模式详解

本篇文章主要介绍了I2C（Inter-Integrated Circuit）总线的实现，特别是针对C++编程语言如何构建到输入滤波器的有向图邻接表来表示I2C总线设备的连接。I2C是一种简单的串行通信接口，最初由Philips公司开发，用于在微控制器和其他设备之间交换数据，具有广泛的应用，如传感器、存储器和嵌入式系统。 文章首先回顾了I2C总线的发展历程，从最初的1.0版本到后来的2.0、2.1版本，强调了不同版本在功能和性能上的改进，以及购买Philips相关元件的建议。I2C总线的优势在于简化了设计过程，对设计人员和制造商都有益处：设计人员能够构建灵活的系统，厂商则能提供易于集成的解决方案。 核心内容涵盖了I2C总线的基本概念，包括位传输、起始和停止条件、数据格式以及仲裁和时钟同步机制。对于7位和10位地址格式，文章详细解释了寻址规则，比如广播呼叫地址和起始字节的使用，以及不同模式（标准模式、快速模式和Hs模式）的特点和转换方法。此外，还重点讨论了电气规范和时序，包括I/O级、总线线路的要求，以及不同模式下器件的连接策略，如电阻Rp和RS的选择。 针对C++实现，文章可能涉及如何通过邻接表结构表示设备间的连接关系，以及如何处理不同速度模式下的数据传输，包括低速、快速和高速（Hs）模式，其中Hs模式特别强调了高速传输的特性和时序处理。对于快速模式，还提到了器件的斜率控制输出级和开关上拉电路的设计要点。 总结来说，这篇文章是一份实用的技术指南，不仅介绍了I2C总线的基本原理和技术细节，还提供了在C++中实际操作的示例，适合硬件开发者和软件工程师在设计I2C通信系统时参考。