I2C总线协议

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I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于衔接微操控器及其外围设备。I2C总线发生于在80年代，开端为音频和视频设备开发，现在主要在服务器办理中运用，其间包含单个组件状况的通讯。例如办理员可对各个组件进行查询，以办理体系的装备或把握组件的功用状况，如电源和体系电扇。可随时监控内存、硬盘、网络、体系温度等多个参数，增加了体系的安全性，方便了办理。

I2C总线特色

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I2C总线最主要的长处是其简略性和有效性。因为接口直接在组件之上，因而I2C总线占用的空间十分小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联本钱。总线的长度可高达25英尺，而且可以以10Kbps的最大传输速率支撑40个组件。I2C总线的另一个长处是，它支撑多主控(multimastering)， 其间任何可以进行发送和接纳的设备都可以成为主总线。一个主控可以操控信号的传输和时钟频率。当然，在任何时刻点上只能有一个主控。

I2C总线作业原理

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总线的构成及信号类型

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　　I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接纳数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被操控电路均并联在这条总线上，但就像电话机相同只需拨通各自的号码才干作业，所以每个电路和模块都有仅有的地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接纳器），这取决于它所要完结的功用。CPU宣布的操控信号分为地址码和操控量两部分，地址码用来选址，即接通需求操控的电路，确认操控的品种；操控量决议该调整的类别（如对比度、亮度等）及需求调整的量。这样，各操控电路尽管挂在同一条总线上，却互相独立，互不相关。

　　I2C总线在传送数据过程中共有三品种型信号， 它们分别是：开端信号、完毕信号和应对信号。

　　开端信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开端传送数据。

　　完毕信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，完毕传送数据。

　　应对信号：接纳数据的IC在接纳到8bit数据后，向发送数据的IC宣布特定的低电平脉冲，表明已收到数据。CPU向受控单元宣布一个信号后，等候受控单元宣布一个应对信号，CPU接纳到应对信号后，依据实际情况作出是否持续传递信号的判别。若未收到应对信号，由判别为受控单元呈现毛病。

　　这些信号中，开始信号是必需的，完毕信号和应对信号，都可以不要。

　　现在有许多半导体集成电路上都集成了I2C接口。带有I2C接口的单片机有：CYGNAL的 C8051F0XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列，MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。许多外围器材如存储器、监控芯片等也供给I2C接口

　　I2C 总线是一种用于IC器材之间衔接的双向二线制总线，所谓总线它上面可以挂多个器材，而且经过两根线衔接，占用空间十分的小，总线的长度可长达25英尺，而且可以以10Kbps的最大传输速率支撑4个组件。它的另一长处是多主控，只需可以进行接纳和发送的设备都可以成为主操控器，当然多个主控不能同一时刻 作业。

　　I2C总线有两根信号线，一根为SDA（数据线），一根为SCL（时钟线）。任何时候时钟信号都是由主控器材发生。

I2C总线操作

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I2C规程运用主/从双向通讯。器材发送数据到总线上，则界说为发送器，器材接纳数据则界说为接纳器。主器材和从器材都可以作业于接纳和发送状况。 总线有必要由主器材（一般为微操控器）操控，主器材发生串行时钟（SCL）操控总线的传输方向，并发生开始和中止条件。SDA线上的数据状况仅在SCL为低电平的期间才干改动，SCL为高电平的期间，SDA状况的改动被用来表明开始和中止条件。
　　操控字节
　　在开始条件之后，有必要是器材的操控字节，其间高四位为器材类型辨认符（不同的芯片类型有不同的界说，EEPROM一般应为1010），接着三位为片选，最终一位为读写位，当为1时为读操作，为0时为写操作。
　　写操作
　　写操作分为字节写和页面写两种操作，关于页面写依据芯片的一次装载的字节不同有所不同。
　　读操作
　　读操作有三种根本操作：当时地址读、随机读和次序读。图4给出的是次序读的时序图。应当留意的是：最终一个读操作的第9个时钟周期不是“不关心”。为了完毕读操作，主机有必要在第9个周期间宣布中止条件或许在第9个时钟周期内坚持SDA为高电平、然后宣布中止条件。

I2C总线使用

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现在有许多半导体集成电路上都集成了I2C接口。带有I2C接口的单片机有：CYGNAL的 C8051F0XX系列，三星的S3C24XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列，MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。许多外围器材如存储器、监控芯片等也供给I2C接口。

举常I2C器材/I2C Device

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　　1、存储器类： ATMEL公司的AT24CXX系列EEPROM；
　　2、I2C总线8位并行IO口扩展芯片PCF8574/JLC1562；
　　3、I2C接口实时时钟芯片DS1307/PCF8563/SD2000D/M41T80/ME901/ISL1208/；
　　4、I2C数据收集ADC芯片MCP3221（12bitADC）/ADS1100（16bitADC）/ADS1112（16bitADC）/MAX1238（12bitADC）/MAX1239（12bitADC）；
　　5、I2C接口数模转化DAC芯片DAC5574（8bitDAC）/DAC6573（10bitDAC）/DAC8571（16bitDAC）/；
　　6、I2C接口温度传感器TMP101/TMP275/DS1621/MAX6625

USB转I2C专用芯片：USB2I2C

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USB2I2C是一个USB总线转I2C总线I2C/IIC/TWI/SMBUS的接口芯片，经过USB2I2C芯片可以十分方便地完成PC机USB总线和下位机端I2C接口（即IIC或TWI总线：SCL 线、SDA 线）之间的通讯。
　　USB2I2C芯片上位机PC端供给简略易用的USBIOX.DLL动态库调用，可以方便地被VB，VC，Delphi，Labview，BCB等上位机开发工具调用。相关例程在USBIO公司网站可以找到。
　　USB2I2C功用特色：
　　●全速USB设备接口，兼容USB V2.0。
　　●外围元件简略，只需1个12M晶体和2个电容。
　　●低本钱，可以经过I2C总线直接完成上位机与下位机之间的衔接，无需辅佐MCU。
　　●上位机软件可以完成灵敏完成I2C/IIC/TWI总线协议的各种操作。
　　●作为I2C总线Host/Master 主机端。
　　●I2C接口供给SCL和SDA信号线，支撑SCL时钟4种不同传输速度：100KHz/400KHz/750KHz。
　　●选用SSOP-20小型封装。