iic,总线规范,iic,总线仲裁

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篇一：iic总线学习心得

主控端-为启动数据传送(staRt指令)、产生时钟(scl)信号并中止数据传送(stop指令)的器件，主控端必须是传送端或接收端。

从属端-由主控端定址的器件。从属端可以扮演接收端或发送端的角色。多重主控端-在总线上可同时存一个以上的主控端，并且不会造成冲突或数据遗失。通常来说运用"bit-banged"软件的主控端并不具有多重主控端能力，i2c 总线控制器提供了一个将多重主控端硬件i2c连接端口加入到dsp或asic的简单方法。

仲裁机制-预先定义在特定时间内只有一个主控端能够取得总线控制权。同步-预先将二个或二个以上的主控端时钟信号予以同步化的定义程序。sda-串行数据信号线(serialdata)

scl-串行时钟信号线(serialclock)

目标器件的i2c地址在第一个位组中送出，而这个起始位组中最不重要位(lsb)则用来表明主控端将进行发送(写入)数据或由接收端接收(读取)数据，称为从属器件，每笔数据交换必须以staRt指令开头，并以stop或RestaRt情况结束。如果同一个i2c总线上有两个主控端，且同时发出staRt指令要控制总线时，那么就会以仲裁机制处理。当主控端，如微控器，已经控制总线时，其他的主控端必须等到第一个主控端送出stop指令，并且将总线回复闲置状态时，才能控制总线。

总线数据传送术语

F(FRee)-总线为可用或闲置状态，这时sda串行数据线与scl串行时钟均为高电位状态。

s(staRt)或R(RestaRt)-数据传送是以staRt情况开始，这时sda串行数据线的电压位准会从高电位转变为低电位，而scl串行时钟则保持在高电位，当这个情况发生时，代表了总线进入忙碌(busy)状态。

c(change)-当scl串行时钟数据线为低电位时，数据位就可以由发送端放置到sda串行数据在线，在这段时间内，只要scl串行时钟一直维持在低电位状态，sda可以改变它的状态。

d(data)-sda串行数据在线高或低电位的数据在scl串行时钟线处于高位准时，在整个传输过程中时钟必须稳定维

持在高电位以避免错误判读为staRt或stop情况。

p(stop)-数据传输在收到stop指令时结束，这时候sda 串行数据线的位准由低电位回复到高电位，而scl串行时钟线则维持在高电位，一但数据传送结束后，总线会在自动回复到可用状态。

电位转换i2c

由于新的i2c器件以各种不同的电压运作，因此飞利浦半导体开发出一个解决方案，几乎不需要任何额外的动作或成本就能使不同电源电压的i2c器件拥有完整的双向数据传输电路，只要在i2c总线的不同电压位准间加上两颗低成本的晶体管，将电位转换器两端总线上的逻辑电压位准加以隔离，这样的安排同时也让这个电压转换电路可以用来隔离总线上已经断电的装置，使连上电源的i2

c器件持续正常运作，这些电位转换功能也可以由低成本电位转换总线缓冲器或gtl转换器件来达成，i2c总线规格也拓展到运作电压在2.7V以下的器件，确保i2c总线在迈入新世纪时仍是新一代系统串行总线的最佳选择。高速模式i2c总线

高速串行存储器与混合技术电信系统的发展使得总线必须在不同电源电压下高速运作，而i2c总线高速(highspeed)模式(3.4mhz)正好可以满足这些需求，在完全不影响与现有的(

standard)与快速(Fast)模式器件的兼容性，并保留低成本、简易的特色，不需任何特殊逻辑电位、时序或驱动能力。高速模式主控端内特别设计的桥接器结构可以让快速与标准

模式器件在同一个i2c总线系统中双向通信，在必要时主控端也可以进行双向电位转换，以支持各种不同电源电压的器件，这种高速模式通常只出现在需要传送大量的数据的器件上，如lcd显示屏、高位数adc或高容量eepRom等，其他大多数的维护与控制应用则以100khz速度运作的i2c总线为主。

10-biti2c定址机制

10-biti2c定址可以使用高达1024个额外地址，避免因i2c器件快速增加所带来的从属地址分配问题。它并未改变i2c总线规格中所定义的地址格式，而是使用现有规格中所保留的地址。10-bit定址并不会影响现有的7-bit定址功能，采用7-bit与10-bit定址的器件可以连接到相同的i2c总线上，而两种形式的器件也可以使用在标准、快速或高速模式系统中，虽然多数的i2c器件都还是采用7-bit定址，然而设计工程师仍可以利用多个i2c总线连接端口或多功器/交换器来达成总线上较小数量的器件，作为另一个解决这个定址的考量。i2c与smbus比较

由intel在1990所开发的系统管理总线

(smbus,systemmanagementbus)，属于i2c总线常见的衍生

规格，通常可与i2c兼容，两个总线都采用两线式通信方式，并且都拥有可定址的从属端，其中smbus的最高数据传输率只有100kbps，因此需要经过特别处理，才能使用在拥有较高传输率i2c的系统中，其他的差异还包括计时与最小时钟速率、电压位准、提升电阻值与电流位准，新的i2c器件已经陆续加入smbus的功能，如可以依特定应用需求将计时(timeout)功能加以开启或关闭

下面是i2c总线的一些特征

只要求两条总线线路一条串行数据线sda一条串行时钟线scl

每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和一直存在的简单的主机从机关系软件设定地址主机可以作为主机发送器或主机接收器

它是一个真正的多主机总线如果两个或更多主机同时初始化数据传输可以通过冲突检测和仲裁

防止数据被破坏

串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达

100kbit/s快速模式下可达400kbit/s高速

模式下可达3.4mbit/s

片上的滤波器可以滤去总线数据线上的毛刺波保证数据完整

spi总线：