I2C总线技术和应用实例.pdf

FC总线技术及应用实例 2) 上海同济大学电子与信息X-程学院智能控制研究室(20009 季宏锋昊军辉徐立鸿 应用，给出了硬件设计及c语言的软件实现。 关键词：12CAT24C256总线接口技术 为在硬件系统设计过程中提高硬件电路的效率和简 1．2总线的电气结构 IzC总线为舣向同步串行总线，因此12C总线接u内 化电路设计L的复杂性，Philips公司开发出r一种新的 2C总线是一种简单的二线双向的总 部为双向传输电路，如图1所示。总线端口输出为开漏结 硬件接口12C总线。1 线接口协议。该总线接口协议解决r设计数字控制电路 构，故总线上必须有上拉电阻Rp。上拉电阻与电源电压 时所遇到的许多接L】问题，其优点如下。 (1)简化了硬件电路。在这种总线巾只需要2根线，即10kf)(口r参考有关数据手册)。 一根串行数据线(SDA)，另一根为串行时钟线(SCL)。 (21每个挂在总线上的12C器件都有唯一的地址，并可 以通过软件寻址。 SDA 一 1 SDA SCl 一 SCL (3)因为在总线上可能有多个主I：C器件，闲此12C总 SDA 『scI．SDA fSCL 线接口协议中有冲突监测和仲裁机制来防止通信中的数 。。正商。。。矗] 据丢失或发生错误。 (4)串行的■线烈向总线在标准模式下的速率为 sDfj-刘scfj-刘sD预—刘scf丁刘 器件l# 100Kbps，在快速模式下的速率为400Kbps，在高速模式 下为3．4Mbps。 |生|1总线的电气结构图 (5)12C器件中有滤波抗扰措施来保证数据的完整性。1．3总线节点的寻址方式 (6)在总线上挂接的器件数目是有限的，即总线上的 挂接到总线上的所有外围器件和外设接口都足总线 容抗不能超过400pF。 上的节点。在任何时刻总线上只有一个主控器件f主节点) 1 12C总线技术 实现总线的控制操作，对总线上的其它节点寻址．则分时 T2c总线具有十分完善的总线协议，可构成多主系 实现点一点的数据传送，因此总线上每个节点都有一个固 统。在协议软件支持下，可自动处理总线上任何可能的运 定的节点地址。FC总线上的单片机都可以成为主节点， 行状态。 其器件地址由软件给定。存放在12C总线的地址寄存器 1．1总线窖量与驱动能力 件，称为主器件的从地址。在IzC总线的多主系统中，只有 12C总线的外围扩展器件都是CMOS器件，总线有足当单片机作为从节点时，其从地址才能有意义。所以12C 够的电流驱动能力。因此总线上扩展的节点数不是由电 总线上所有的外围器件都有规范的器件地址。 流负载能力决定，而是由电容负载确定。12C总线上每个 1．412C总线时序 实际节点器件的12C总线接口都有一定的等效电存。等 12C总线E数据传输时序如图2所示。总线上传送的 效电容的存在会造成总线传输的延迟而导致数据传输出 每1帧数据均为1个字节。但肩动12C总线后，传送的字 节数没有限制，只要求每传送1个字节后，对方回应1个 错。