串口I2C通信详解（适合初学者，通俗易懂，基础知识）（串口与IIC）

摘要：每个字节后面必须跟有一个响应位。 缓慢通常是指同一板上的两个芯片之间的通信。 数据量不大，速度慢。 有数百种费率，费率可能会有所不同，但您不能超过最高费率。

简介：I2C通信协议（内部集成电路）引脚数少，硬件实现简单，扩展性强，如USART、 CAN等不需要。 通信 该协议的外部收发器设备目前广泛用于系统中多个集成电路 (IC) 之间的通信。

功能：

1.仅需一根数据线SDA和一根时钟线SCL。 SDA（Serial Data Line）和SCL（Serial Clock Line）都是双向I/O线

SCL（Serial Clock）：串行时钟线，发送时钟信号。 通常由主设备提供给从设备。

SDA（串行数据）：串行数据线。 发送通讯数据。

2.实现真正的多主机总线。 任何设备都可以既是主设备又是从设备，但一次只能存在一个主设备。

3.可以通过外部连接进行检测，使系统故障诊断和调试更加容易。

4. 连接到同一总线的 IC 数量仅受总线最大电容的限制。 串行8位双向数据传输位。 标准模式下速度达到100Kbit/s，高速模式下速度达到4Kbit/s。00Kbit/s，高速模式下可达3.4Mbit/s

5.总线上消耗的电流很小，因此可以总线上扩展的设备数量主要由容性负载决定。 抗高噪声干扰。 增加总线驱动器可将总线容量扩展10倍，传输距离可达15m。 兼容各种电压等级的设备，工作温度范围宽。

6. 接口电路为开漏输出，必须通过上拉电阻连接到电源VCC。 当总线空闲时，两条线都为高电平，所有连接到总线的外部设备都是 CMOS。 该器件的输出级也是开漏电路。

数据传输：目的SDA线上每个字节为8位，并且可以发送的字节数没有限制。 每次传输均发送。 每个字节后面必须跟有一个响应位。 首先传输数据的最高有效位 (MSB)。 如果从机需要在发送或接收下一个完整数据字节之前完成其他功能（例如内部中断服务程序），则时钟线SCL可以保持低电平。 ，当主机被迫进入等待状态时，数据传输继续，而从机在准备好接收下一个数据字节时释放时钟线SCL。

空闲：SDA数据线和SCL时钟线均为高电平。

起始信号：SCL为高电平，SDA由高电平变为低电平

结束信号：SCL高电平平坦，SDA由低到高变化

响应信号：发送8位数据后，在第9个SCL时钟周期

主机将SDA控制权释放给从机。 由于上拉电阻的作用，该电平为高电平，但如果从机正确接收到数据，则会将SDA拉低。

发送数据：SDA 上的数据必须为 SCL 上的高电平。 电平期间稳定，在SCL低电平期间发生数据高低电平反转变化。

信号无响应：在第 9 个 SCL 时钟周期，SDA 保持高电平，表示信号已弃用。

无响应信号由主机发送或可能由.生成.

有几种可能性：

I2C 总线上的主设备指定地址的从设备执行某些操作内部很忙。 尚未准备好与主机通信。 不支持从主机发送的某些控制命令。 如果从机不支持主机接收从机数据，则主机通过产生无响应信号来通知从机。 机器数据传输完成。 请不要再发送任何数据。

通讯功能：

1) 字符串通讯。 所有数据均在 SDA 线上逐位串行传输。

2) 同步通信：通过时钟同步。

3）非差分：I2C通信速度不快，采用电平信号通信，因此通信距离短。

4) 低速率：I2C 通常是同一板上的两个 IC 芯片之间的通信。 数据量小，速度慢。 速率：数百KHz，速率可能有所不同，但不能超过IC的最高速率。

模式：

标准模式（Standard）：100kbps

快速模式（Fast）：400kbps

快速模式（Fast）：400kbps

高速模式 +（Fast-Plus）：1Mbps

高速模式（High-speed）：3.4Mbps

超-Fast)：5Mbps（单向传输）