I2C總線之(一)---概述

  1. 概述:

    I²C 是Inter-Integrated Circuit的縮寫,發音爲"eye-squared cee" or "eye-two-cee" , 它是一種兩線接口。

    I²C 只是用兩條雙向的線,一條 Serial Data Line (SDA) ,另一條Serial Clock (SCL)。

    SCL:上升沿將數據輸入到每個EEPROM器件中;下降沿驅動EEPROM器件輸出數據。(邊沿觸發)

    SDA:雙向數據線,爲OD門,與其它任意數量的OD與OC門成"線與"關係。

  2. 輸出級

    每一個I2C總線器件內部的SDA、SCL引腳電路結構都是一樣的,引腳的輸出驅動與輸入緩衝連在一起。其中輸出爲漏極開路的場效應管,輸入緩衝爲一隻高輸入阻抗的同相器,這種電路具有兩個特點:

    1)由於SDA、SCL爲漏極開路結構(OD),因此它們必須接有上拉電阻,阻值的大小常爲 1k8, 4k7 and 10k ,但1k8 時性能最好;當總線空閒時,兩根線均爲高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平,都將使總線的信號變低,即各器件的SDA及SCL都是線"與"關係。

    2)引腳在輸出信號的同時還將引腳上的電平進行檢測,檢測是否與剛纔輸出一致,爲"時鐘同步"和"總線仲裁"提供了硬件基礎。

  3. 主設備與從設備

    系統中的所有外圍器件都具有一個7位的"從器件專用地址碼",其中高4位爲器件類型,由生產廠家制定,低3位爲器件引腳定義地址,由使用者定義。主控器件通過地址碼建立多機通信的機制,因此I2C總線省去了外圍器件的片選線,這樣無論總線上掛接多少個器件,其系統仍然爲簡約的二線結構。終端掛載在總線上,有主端和從端之分,主端必須是帶有CPU的邏輯模塊,在同一總線上同一時刻使能有一個主端,可以有多個從端,從端的數量受地址空間和總線的最大電容 400pF的限制。  

    • 主端主要用來驅動SCL line;
    • 從設備對主設備產生響應;

 

    二者都可以傳輸數據,但是從設備不能發起傳輸,且傳輸是受到主設備控制的。

 

 

  4.速率:

  普通模式:100kHz;

  快速模式:400kHz;

  高速模式:3.4MHz;

  沒有任何必要使用高速SCL,將SCL保持在100k或以下,然後忘了它吧。

  

  P.S:時序部分將在第二天更新,FPGA實現在第三天。

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