(1)I2c的简介和特性

发布时间:2023-06-19  

 I2C我是想全面深入的从嵌入式软件工程师的角度做个理解,刚刚还申请了一个专栏,这个好好写.
        学习技术从外文文档看起~~

        要全面了解I2C,可以从《I2C-bus specification and user manual》看起.I2C最初是由Philips提出的,那么这文档就是由NXP维护的.
        I2C总线被全球超过50个公司的1000+个ICs所使用,已然是一个世界标准.另外,I2C总线与多种不同的控制总线是兼容的,比如SMBus(系统管理总线),PMBus(电源管理总线),IPMI(智能平台管理总线),DDC(显示数据通道)以及ATCA(高级电信架构).如果没记错的话,linux中的I2C框架是完全支持SMBus的.
        我们接下来要了解I2C总线是如何工作的,在一个具体应用中如何设计.I2C的数据传输,握手以及总线仲裁机制都需要了解.I2C总线在每种操作模式下的时序和电气特性都需要了解,这里还是从嵌入式软件工程师的角度着重了解时序特性.
        I2C总线的特性:
        在消费电子,通信以及工业电子中,看起来不相关的设计中有很多类似的地方.例如,基本上每个系统都包括:
        1.一些智能控制,通常是单芯片的微控制器
        2.通用的电路:LCD和LED驱动器,远程IO口,RAM,EEPROM,RTC或者DACADC.
        3.面向应用的电路:比如收音机和视频系统的数字调谐和信号处理电路,温度传感器和智能卡.
        为了让这些共同之处对于系统设计者和设备厂商都有用,也为了最大化硬件的有效性和电路的简单性,Philips半导体开发了一个简单的双向2线的总线,实现了IC之间的有效控制.这个总线就被称为I2C总线.所有兼容I2C总线的设备都包含一个片上的接口,允许它们直接通过I2C总线进行通信.这个设计解决了在设计数字控制电路时带来的很多接口问题.
        下面是I2C总线的一些特性:
        1.只需要两根线,一个串行数据线(SDA)额一个串行时钟线(SCL).
        2.可以通过软件方式和一个唯一的地址来寻找到每一个连接到总线的设备,简单的主从关系一直存在.主机可以作为主机发送器或者主机接收器.
        3.它是真正的多主机总线,如果有两个或多个主机初始化数据传输,可以通过冲突检测和仲裁来防止数据被破坏.
        4.串行的8位双向数据传输在标准模式下达到100kb/s,快速模式下是400kb/s,超速模式下是3.4Mb/s.
        5.串行的8位单向数据在快速模式下可以达到5Mb/s.
        6.片上的滤波器可以保护数据完整性.
        7.总线上连接的最大IC数量由总线最大的电容所限制.
        系统设计者的好处:
        由于I2C总线是个是一个标准的总线,不需要额外的接口.所以在系统升级或者修改时,可以简单的换IC.
        厂商的好处:
        符合I2C总线的IC不仅帮助了设计者,同样给设备厂商很多好处,因为:
        1.I2C只有两根线,所以IC的pin脚会少,PCB的面积会小,成本会降.
        2.完整的I2C总线协议不需要地址译码器或其他逻辑电路.
        这只是一些好处.另外,符合I2C总线的IC会增加系统设计的灵活性.IC很容易升级,比如需要一个更大的ROM,只需要选择一个有更大ROM的微控制器就可以了.
        IC设计者的好处:
        微控制器的设计者经常要考虑输出pin脚.I2C协议允许在没有单独寻址信号和芯片使能信号的条件下各种外设的连接.另外,带I2C接口的微控制器在市场上更受欢迎,因为有很多外设可以选.
       
        第一部分就翻译这么多了,英语水平就只能这样了,下次就开始了解I2C总线协议了~

文章来源于:电子工程世界    原文链接
本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的,且明确注明来源,不希望被转载的媒体或个人可与我们联系,我们将立即进行删除处理。

我们与500+贴片厂合作,完美满足客户的定制需求。为品牌提供定制化的推广方案、专属产品特色页,多渠道推广,SEM/SEO精准营销以及与公众号的联合推广...详细>>

利用葫芦芯平台的卓越技术服务和新产品推广能力,原厂代理能轻松打入消费物联网(IOT)、信息与通信(ICT)、汽车及新能源汽车、工业自动化及工业物联网、装备及功率电子...详细>>

充分利用其强大的电子元器件采购流量,创新性地为这些物料提供了一个全新的窗口。我们的高效数字营销技术,不仅可以助你轻松识别与连接到需求方,更能够极大地提高“闲置物料”的处理能力,通过葫芦芯平台...详细>>

我们的目标很明确:构建一个全方位的半导体产业生态系统。成为一家全球领先的半导体互联网生态公司。目前,我们已成功打造了智能汽车、智能家居、大健康医疗、机器人和材料等五大生态领域。更为重要的是...详细>>

我们深知加工与定制类服务商的价值和重要性,因此,我们倾力为您提供最顶尖的营销资源。在我们的平台上,您可以直接接触到100万的研发工程师和采购工程师,以及10万的活跃客户群体...详细>>

凭借我们强大的专业流量和尖端的互联网数字营销技术,我们承诺为原厂提供免费的产品资料推广服务。无论是最新的资讯、技术动态还是创新产品,都可以通过我们的平台迅速传达给目标客户...详细>>

我们不止于将线索转化为潜在客户。葫芦芯平台致力于形成业务闭环,从引流、宣传到最终销售,全程跟进,确保每一个potential lead都得到妥善处理,从而大幅提高转化率。不仅如此...详细>>