I2C通信详解

Posted 2020-09-28

什么是I2C通信

物理接口：SCL + SDA

• (1)SCL（serial clock）：时钟线，传输CLK信号，一般是I2C主设备向从设备提供时钟的通道
• (2)SDA(serial data)：数据线，I2C通信的通信数据都通过SDA线来传输

通信特征：串行、同步、非差分、低速率

• （1）I2C属于串行通信，所有的数据以位为单位在SDA上串行传输
• （2）同步通信就是通信双方工作在同一个时钟下面，一般是通信的A方通过一根CLK线传输A自己的时钟给B，B工作在A传输的时钟下。所以通信的显著特征就是：通信中有CLK
• （3）非差分：因为I2C的通信速率不高，所以使用电平信号通信，而且通信双方距离很近，所以使用电平信号通信
• （4）低速率：I2C一般是用在同一个板子上的两个IC之间的通信，而且用来传输的数据量也不大，所以本身通信速率很低（一般几百KHz，不同的I2C芯片的通信速率可能不同，具体编程的时候要看自己所使用的设备所允许I2C的最高通信速率，不能超过这个速率）

突出特征1：主设备+从设备

• （1）I2C通信的时候，通信双方地位是不对等的，而是分为主设备和从设备。通信由主设备发起，由主设备主导，从设备只是按照I2C协议被动的接收主设备的通信，并及时响应。
• （2）谁是主设备，谁是从设备是由我们通信双方来定的，I2C协议并没有规定，一般来说一个芯片可以只做主设备，也可以只做从设备，也可以既当主设备，也当从设备。

突出设备2：可以多个设备同时挂在一条总线上（从设备地址）

• （1）I2C通信可以一对一（一个主设备对应一个从设备），也可以一对多（一个主设备对应多个从设备）
• （2）主设备来负责调度总线，决定某一时间和哪个设备从设备通信，注意：同一时间内，I2C总线只能传输一对设备的通用信息。所以同一时间内，只能有一个从设备和主设备通信，而其他从设备处于“”“冬眠”状态，不能出来捣乱，否则通信就会乱套。
• （3）每一个I2C从设备在通信中都会有一个I2C设备地址，这个设备地址是从设备本身固有的属性，然后通信时，主设备需要知道自己将要通信的那个设备的地址，然后在通信中通过地址来甄别是不是自己要找的那个从设备。（这个地址是一个电路板上唯一的，不是全球唯一的）

主要用途：SoC和周边设外设之间的通信（典型的如EEPROM、电容式触摸屏、各种sensor）

由I2C学通信时序

什么是时序？

I2C的总线空闲状态、起始位、结束位？