概念
一个引脚少,硬件实现简单,可扩展性
广泛的使用在系统内多个集成电路(IC)间的低速通讯
简单的双向两线制总线协议标准,支持同步串行半双工通讯
说明两线中其中有一条线是时钟信号线,一条是信息传输线,所以同步半双工
物理层
SCL:串行时钟总线,用于数据手法同步
时钟总线的时钟频率由主设备输出频率来同步其他设备的频率
SDA:串行数据总线,用高低电平表示数据
当从设备想要输出数据时,从设备会将输出变为0,此时总线上的高电平全被此处的0拉低,告诉其他设备有设备将要输出信息,随后从设备再发送数据,实现了总线数据输出时不会和其他设备串用总线
这种提醒一般是在SDA中进行的,也有特殊情况可以从SCL发送提醒
可连接多个I2C通讯设备,支持一主多从也支持多主多从
每一个设备都有唯一的地址,主机通过这个地址与从机通信
总线通过上拉电阻接到电源. 设备空闲时,输出高阻态,当所有设备空闲时,都输出高阻态,由上拉电阻把总线拉成高电平
协议层
位传输: 作为串行通信,是按照位进行传输,一般是高位先行
起始信号:当SCL是高电平时,SDA线从高电平向低电平切换时就是起始信号
就是前面讲述SDA从设备发送数据时前的操作
停止信号:当SCL是高电平时,SDA线从低电平向高电平切换时就是停止信号
传输地址:主机通过SDA信号线发送设备地址(SLAVE_ADDRESS)来查找从机,最后的R/W_是数据的传送方向(主机->从机/从机->主机,1为read,主机读取,0为write,主机写入)
传输地址信息有8位或11位,最后一位是信息传输方向位
数据的有效性
只有当SCL为1时,读取SDA的数据
为了保持数据的有效性,要保证在读取数据时,SDA的电平不能变化,因此,SDA数据保持的时长会比SCL长
当SCL为1时,SDA从低变为高,表示结束,从高到低,表示开始
响应
当发送数据端发送完成时,电平由低到高表示发送结束,此时接收端将电平拉低表示接收结束,做出响应
应答响应:最后接收端将电平拉低即为应答响应
非应答响应:最后接收端电平为高位即为非应答响应
