原创 I2C总线接口

      由于 I2 C 总线的连线少，结构简单，可不用专门的母板和插座直接用导线互连各个设备，因而可大大简化系统的硬件设计。

     I2 C 总线是以双向的数据线SDA 和时钟线SCL两根连线实现了完善的全双工同步数据传送。总线备用时SDA 和SCL 都必须保持高电平状态，只有关闭I2 C总线时才使SCL钳位在低电平。所有具有I2C 接口的芯片，其 SDA 线都接到总线的 SDA上，其时钟线 SCL 接到总线的 SCL。由于 I 2C 总线接口均为开漏（OD ）或开集电极（OC ）输出，从而总线上所有电路的输出能实现“线与”逻辑功能，故要求I2 C系统总线的输出端必须接上拉电阻。

总线的数据传输由主器件控制。主器件在时钟线（SCL ）上产生时钟脉冲，在数据线（SDA ）上产生寻址信号、启始信号、停止信号。任何被寻址选中的器件都被看成是从器件。每个具有I2 C接口的设备都有一个唯一的7位地址，以便于主控器寻访。I 2C 总线的数据传输格式如上图所示。

主器件发出启始信号后（SCL 为高时，SDA出现下降沿），接着发送寻址信号（由 7 位的从器件地址和数据方向位 R/W 组成，其中 R/W=‘0’表明数据发送到从器件；R/W= ‘1 ’表明主器件读取从器件的数据），注意先发送最高位。ACK 为应答信号，此时主器件在SCL 线上产生一个应答脉冲（第 9 个脉冲），当被选中的从器件接收到数据后，从器件将SDA 线拉低，这时主器件可以继续发送数据。当从器件由于某种原因不产生应答信号或全部数据传送结束后，主控器可产生一个停止信号来终止总线数据传输。此时SCL 线必须保持高电平，SDA 线出现由低到高的电平变化。