I2C总线原理及其应用.ppt

* I2C总线原理及应用 I2C串行总线概述 采用串行总线技术优点：设计简化、系统的体积减小、可靠性提高。 常用的串行扩展总线：I2C （Inter IC BUS）总线、单总线（1－WIRE BUS）、SPI（Serial Peripheral Interface）总线及Microwire/PLUS等。 I2C总线特征 1、 两条总线：一条串行数据线SDA，一条串行时钟线SCL。 2、 通过固定的地址部分和可变地址部分来确定器件地址。 3、 真正的多主机总线，具有冲突检测和仲裁的功能。 4、 串行的8 位双向数据传输 标准模式下可达100kbit/s 快速模式下可达400kbit/s 高速模式下可达3.4Mbit/s。 5、片上的滤波器可以滤去总线数据线上的毛刺波保证数据完整 6、总线挂载I2C器件数量只受总线的最大电容400pF 限制。 I2C总线数据传输 时钟线高电平时：数据线必须保持稳定 时钟线低电平时：允许数据线数据改变 一、总线数据的有效性 I2C总线数据传输 SCL 线是高电平时，SDA 线从高电平向低电平切换，表示起始条件。 SCL 线是高电平时，SDA 线由低电平向高电平切换，表示停止条件。 注意：起始和停止条件一般由主机产生，总线在起始条件后被认为处于忙的状态，在停止条件的某段时间后总线被认为处于空闲状态。如果只产生起始条件而不产生停止条件，总线会一直处于忙的状态，多主机时会造成其它主机无法获得总线控制权。 二、起始和停止条件 I2C总线数据传输 每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。 三、字节格式 I2C总线数据传输 从机不对主机进行了应答时，发送“非应答”信号，主机检测后产生一个终止信号以结束总线的数据传送。 从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后无法继续接收更多的数据时，从机发送“非应答”信号，主机检测后发出终止信号以结束数据的继续传送。 当主机接收数据时，当接收到最后一个数据字节后，发送“非应答”表示传送数据结束，从机释放SDA线，以允许主机产生终止信号。 寻址方式 I2C总线协议有明确的规定：采用7位的寻址字节（寻址字节是起始信号后的第一个字节）。 D7～D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位，为“0”时表示主机向从机写数据，为“1”时表示主机由从机读数据。 一、七位寻址方式 寻址方式 二、十位寻址方式 10位寻址和7 位寻址兼容，而且可以结合使用。 10位寻址采用了保留的1111XXX 作为起始条件S） 寻址方式 三、寻址字节中的特殊地址 固定地址编号0000和1111已被保留作为特殊用途。 I2C总线应用 I2C总线接口温度传感器LM75 LM75功能框图 LM75特性 LM75温度传感器包含一个Δ-Σ模数转换器和一个数字过热检测器。 主机可通过器件的I2C接口读取温度数据。当超出设置的温度门限时，漏极开路的过热输出(OS)吸收电流。 OS输出具有2种模式：比较器或中断模式。主机控制报警触发门限(TOS)和滞回温度(THYST)，低于滞回温度时报警条件无效。 主机可读写LM75的TOS和THYST寄存器，器件上电时进入比较器模式，默认条件下TOS = +80°C且THYST = +75°C。 LM75读写时序 指针设置后立即读取两个字节的数据,如temp 结束 *