基于I2C控制器设计串行总线协议与硬件结构.pdfVIP

IIC协议

1.了解IIC

1.1什么是IIC

IIC即I2C，一种总线结构。IIC即Inter-IntegratedCircuit，这种总线类

型是由菲利浦公司在八十年代初设计出来的，主要是用来连接整体电

路(ICS)，IIC是一种多向控制总线，也就是说多个可以连接到同一总

线结构下，同时每个都可以作为实施数据传输的控制源。这种方式简化了

信号传输总线。例如：内存中的SPD信息,通过IIC，与BX组联系，

IIC存在于英特尔PIIX4结构体系中。

随着大规模技术的发展，把CPU和一个单独工作系统所必需

的ROM、RAM、I/O端口、A/D、D/A等电路集成在一个单片内而制成

的单片机或微控制器愈来愈方便。目前，世界上许多公司生产单片机，品种

很多。其中包括各种字长的CPU，各种容量的ROM、RAM以及功能各异的

I/O接口电路等等，但是，单片机的品种规格仍然有限，所以只能选用某种

单片机来进行扩展。扩展的方法有两种：一种是并行总线，另一种是串行总

线。由于串行总线的连线少，结构简单，往往不用专门的母板和插座而直接

用导线连接各个设备。因此，采用串行线可大大简化系统的硬件设计。

PHILIPS公司早在十几年前就推出了I2C串行总线，利用该总线可实现多主

机系统所需的裁决和高低速设备同步等功能。因此，这是一种高性能的串行

总线。

飞利浦电子公司日前推出新型二选一I2C主选择器，可以使两个I2C主

设备中的任何一个与共享资源连接，广泛适用于从MP3器到服务器等

计算、通信和网络应用领域，从而使制造商和终端用户从中获益。PCA9541

可以使两个I2C主设备在互不连接的情况下与同一个从设备相连接，从而简

化了设计的复杂性。此外，新产品以单器件替代了I2C多个主设备应用中的

多个，有效节省了系统成本。

1.2IIC的硬件结构

I2C串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是

时钟线SCL。所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA

上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。

为了避免总线信号的，要求各设备连接到总线的输出端时必须是漏

极开路（OD）输出或集电极开路（OC）输出。设备上的串行数据线SDA

接口电路应该是双向的，输出电路用于向总线上发送数据，输入电路用于接

收总线上的数据。而串行时钟线也应是双向的，作为控制总线数据传送的主

机，一方面要通过SCL输出电路发送时钟信号，另一方面还要检测总线上

的SCL电平，以决定什么时候发送下一个时钟脉冲电平；作为接受主机命

令的从机，要按总线上的SCL信号发出或接收SDA上的信号，也可以向SCL

IIC

protocol

1.Understand

IIC

1.1WhatisIIC

IICisI2C,abusstructure.IICisInter-IntegratedCircuit.ThisbustypewasdesignedbyPhilips

Semiconductorintheearly1980s.Itismainlyusedtoconnecttotheoverallcircuit(ICS).IICisa

multi-directionalcontrolbus,whichmeansthatmultiplechipscanbeconnectedtothesamebus

structure,andeachchipcanbeusedasacontrolsourcefordatatransmission.Thismethodsimplifies

thesignaltransmissionbus.Forexample:SPDinformationinmemory