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带你了解I2C通信的工作原理 I2C通讯(Inter-Integrated Circuit)是一种用于多个设备之间通信的总线技术。传统的串口通信只能在两个设备之间直接通信,若多个设备要互相通信,每个设备都需要多组串口,导致线路复杂、连接麻烦。而I2C通过共享总线的方式,大大简化了线路连接,即便接入多个芯片,也只需两根信号线即可实现通信。 I2C通信通常采用主从模式,例如可以将单片机设为主机,其他外设(如传感器、存储器等)设为从机。通信依靠两根线完成:一根是时钟线(SCL),用于同步时序;另一根是数据线(SDA),用于传输实际数据。 在空闲状态下,时钟线和数据线都保持高电平。开始传输数据时,主机会先发送一个“起始信号”:在时钟线为高电平期间,数据线由高向低跳变(下降沿),表示通信开始。随后,主机发送7位从机地址码,用于选择要通信的从机设备。每个从机有唯一的地址,7位地址最多可寻址128个设备。地址之后是1位读写控制位:0表示主机要向从机写入数据,1表示主机要读取从机数据。之后,从机返回一个应答信号(ACK),若收到数据则返回ACK(低电平),未收到则返回NACK(高电平)。如果是写操作,主机会继续发送8位寄存器地址,指明要操作的具体寄存器,再从机再次应答后,主机发送8位要写入的数据。完成后,从机再次应答,主机发出“停止信号”:在时钟为高时,数据线由低向高跳变,表示本次通信结束。 而读操作稍复杂一些,主机先发送从机地址和写指令,再发送要读取的寄存器地址,从机应答后,主机重新发送起始信号和从机地址,但这次读写位设为“读”,之后从机将寄存器中的数据发回主机,主机在接收完数据后,会返回一个NACK(高电平)信号作为回应,随后主机发送停止信号,结束本次通信。 总结来说,I2C通过时钟线和数据线的配合,以简洁的帧结构实现多设备的有序通信,既节省引脚资源,也降低了硬件连接复杂度,非常适合集成电路之间的短距离通信。 那以上就是今天讲解的全部内容,想进一步交流?点击主页,添加联系方式,获取更多相关信息! #芯片 #传感器 #电子元器件 #总线 #I2C通信
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