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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)

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