I2C总线是Philips公司推出的芯片间串行传输总线。它用两根线完毕了齐备的全双工同步数据传送，能够极为便本地构成多机体系和外围器材拓宽体系。I2C总线选用了器材地址的硬件设置办法，经过软件寻址彻底避免了器材的片选线寻址办法，然后使硬件体系具有简略活络的拓宽办法，按照I2C总线规范，总线传输中的悉数状况都生成相对应的状况码，体系中的主机能够按照这些状况码主动地进行总线处理，用户只需在程序中装入这些规范处理模块，根据数据操作恳求完毕I2C总线的初始化，主张I2C总线，就能主动完毕规矩的数据传送操作。I2C总线接口电路构造如图1所示。
I2C总线接口为开漏或开集电极输出，需加上拉电阻。体系中悉数的单片机、外围器材都将数据线SDA和时钟线SCL的同名端相连在一同，总线上的悉数节点都由器材和管脚给定地址。体系中能够直接联接具有I2C总统接口的单片机，也能够经过总线拓宽芯片或I/O口的软件仿真与I2C总线相连。在I2C总线上能够挂接各品种型的外围器材，如RAM/EPROM、日历/时钟、A/D改换器、D/A改换器以及由I/O口、显现驱动器构成的各种模块。
I2C总线上数据传送的底子单位为字节，选用低位在前的格局。主从器材之间一次传输的数据称为一帧，由主张信号、若干个数据字节和应对位以及接连信号构成。能够看出，I2C

图1 I2C总线接口电路构造
的首要指令只需读、写两种，尽管读写的字节根据详细器材的纷歧样而纷歧样，但其时序联络不会发作改动。根据这一点，下位机只需具有I2C的底子时序即可。这些底子时序包含：主张、写字节、读字节、应对位、接连信号，并能够组构成两个子程序：读N字节子程序、写N字节子程序。
带有I2C器材的读写操作有多种办法，写操作有两品种型：字节写和页面写；读操作有三品种型：读其时地址内容、读随机地址内客和读次第地址内容。以AT24C01为例，写N个字节数据的操作时序如图2所示，AT24C01读N个字节技据的操作时序如图3所示。

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位

位

位

位

位

初步信号

器材地址

照应信号

字地址

照应信号

数据1

照应信号

数据2

照应信号

…

数据N

照应信号

完毕信号

写操作

写操作

写操作

写操作

图2 AT24C01写N个字节数据的操作时序

	初步信号	器材地址	照应信号	字地址	照应信号	数据1	照应信号	…	数据N	照应信号	完毕信号
写操作	读操作	读操作

图3 AT24C01读N个字节数据的操作时序
上图中器材地址阐明如下：
①器材地址码的第7～4位为从器材地址位，用于供认器材的类型。AT24C01的器材地址码为1010，1010标明从器材为串行E2PROM。
②器材地址码的第3～l位为第l～第8片的片选或存储器内的页面地址挑选位。此三个操控位用于片选或许内部页面挑选。
如在存储容量8Kb（1024×8位）的AT24C01内部，存储矩阵分为4个页面，每一页面有256个字节。经过器材地址码的第2位和第1位，能够挑选数据读写的页面。
③器材地址码的第0位为读、写（R/W）操作操控码。若此位为1，下一字节进行读操作（R）；此位为0，下一字节进行写操作（W）。
AT24C01每接纳一个字节后，都有必要发送一个供认应对信号位ACK，即时序中的照应信号。此刻单片机有必要发作一个与此供认位相应的时钟脉冲。AT24C01在读写操作时。具有地址主动加1功用，即读、写完某一地址空间后，会主动指向下一个地址单元。
I2C总线最显着的特征是规范的无缺性、构造的独立性和用户运用时的“傻瓜”化。I2C总统有严峻的规范，如接口的电气特性、信号时序、信号传输的界说、总线状况设置、总线处理规矩及总线状况处理等。
在I2C总线规范中。总线上的器材节点具有极大的独立性，并且各节点上的器材、模块都有相对独立的地址编号。
严峻、完善的规范，并将这些规范的运竭尽或许“傻瓜”化，除了有充沛的硬件支撑外，在软件方面，Philips公司为用户供应了一套完善的总线状况处理软件包，致使于用户能够不去了解I2C总线的规范，不去答理总线的处理办法，只需把握I2C总线的运用程序计划办法就可方使地运用I2C总线，并且能很快地把握I2C总线体系的软、硬件计划办法。
因为I2C总线体系中，各个节点的电气特性及地址给定都具有较强的独立性，因而，在运用体系中选用I2C总线构造就有或许完毕用户朝思暮想的器材及功用单元的软、硬件规范化和模块化计划。
器材及功用单元的规范化、模块化，取决于器材单元硬件电气联接的最罕见关性与软件的独立性。软件的独立性则表如今独立编址及数据传送办法的简略化与单一性。而I2C总线所具有的特征极好地满意了上述恳求。
在硬件构造上，任何一个具有I2C总线接口的外围器材，不只其功用纷歧样有多大，都具有一样的电气接口；除了总线外，各器材节点没有别的电气联接，乃至各节点的电源都能够独自供电；在各器材节点上没有并行拓宽时悉数必要的片选线，器材地址给定彻底取决于器材类型与单元电路构造。在软件上，不管何种器材，其I2C总线的数据传送都具有一样的操作办法，并且每个器材操作时都与别的器材节点无关。在实习运用中，总线节点上的器材乃至可在总线作业状况下挂上总线或吊销。
如今I2C总线许多运用在视频、音像体系中，Philips推出的近200种I2C总统接口器材首要是视频、音像类器材。除Philips公司外，I2C总线已被许多的厂家运用在高级电视机、电话机、音响、摄/录像体系中，在许多测控范畴单片机运用体系中正逐步推行。

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