I2C总线详解
i2c总线定义i2c(inter－integrated circuit)总线是一种由philips公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。i2c总线产生于在80年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用，其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。
i2c总线特点i2c总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此i2c总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10kbps的最大传输速率支持40个组件。i2c总线的另一个优点是，它支持多主控(multimastering)， 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。
i2c总线工作原理总线的构成及信号类型
i2c总线是由数据线sda和时钟scl构成的串行总线，可发送和接收数据。在cpu与被控ic之间、ic与ic之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，i2c总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。cpu发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
i2c总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号：scl为高电平时，sda由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：scl为高电平时，sda由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的ic在接收到8bit数据后，向发送数据的ic发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。cpu向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，cpu接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。
这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。
目前有很多半导体集成电路上都集成了i2c接口。带有i2c接口的单片机有：cygnal的 c8051f0xx系列，philipsp87lpc7xx系列，microchip的pic16c6xx系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供i2c接口。
i2c总线操作i2c规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。 总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（scl）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。sda线上的数据状态仅在scl为低电平的期间才能改变，scl为高电平的期间，sda状态的改变被用来表示起始和停止条件。
控制字节
在起始条件之后，必须是器件的控制字节，其中高四位为器件类型识别符（不同的芯片类型有不同的定义，eeprom一般应为1010），接着三位为片选，最后一位为读写位，当为1时为读操作，为0时为写操作。
写操作
写操作分为字节写和页面写两种操作，对于页面写根据芯片的一次装载的字节不同有所不同。
读操作
读操作有三种基本操作：当前地址读、随机读和顺序读。图4给出的是顺序读的时序图。应当注意的是：最后一个读操作的第9个时钟周期不是“不关心”。为了结束读操作，主机必须在第9个周期间发出停止条件或者在第9个时钟周期内保持sda为高电平、然后发出停止条件。
i2c总线应用目前有很多半导体集成电路上都集成了i2c接口。带有i2c接口的单片机有：cygnal的 c8051f0xx系列，三星的s3c24xx系列，philipsp87lpc7xx系列，microchip的pic16c6xx系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供i2c接口。
举常i2c器件/i2c device1、存储器类： atmel公司的at24cxx系列eeprom；
2、i2c总线8位并行io口扩展芯片pcf8574/jlc1562；
3、i2c接口实时时钟芯片ds1307/pcf8563/sd2000d/m41t80/me901/isl1208/；
4、i2c数据采集adc芯片mcp3221（12bitadc）/ads1100（16bitadc）/ads1112（16bitadc）/max1238（12bitadc）/max1239（12bitadc）；
5、i2c接口数模转换dac芯片dac5574（8bitdac）/dac6573（10bitdac）/dac8571（16bitdac）/；
6、i2c接口温度传感器tmp101/tmp275/ds1621/max6625
usb转i2c专用芯片：usb2i2c usb转i2c demo演示版
usb2i2c是一个usb总线转i2c总线i2c/iic/twi/smbus的接口芯片，通过usb2i2c芯片可以非常方便地实现pc机usb总线和下位机端i2c接口（即iic或twi总线：scl 线、sda 线）之间的通信。
usb2i2c芯片上位机pc端提供简单易用的usbiox.dll动态库调用，可以方便地被vb，vc，delphi，labview，bcb等上位机开发工具调用。相关例程在usbio公司网站可以找到。
usb2i2c功能特点：
●全速usb设备接口，兼容usb v2.0。
●外围元件简单，只需1个12m晶体和2个电容。
●低成本，可以通过i2c总线直接实现上位机与下位机之间的连接，无需辅助mcu。
●上位机软件能够实现灵活实现i2c/iic/twi总线协议的各种操作。
●作为i2c总线host/master 主机端。
●i2c接口提供scl和sda信号线，支持scl时钟4种不同传输速度：100khz/400khz/750khz。
●采用ssop-20小型封装。
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i2c总线是由数据线sda和时钟scl构成的串行总线，可发送和接收数据。在cpu与被控ic之间、ic与ic之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，i2c总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。cpu发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
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开始信号：scl为高电平时，sda由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：scl为高电平时，sda由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
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这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。
目前有很多半导体集成电路上都集成了i2c接口。带有i2c接口的单片机有：cygnal的 c8051f0xx系列，philipsp87lpc7xx系列，microchip的pic16c6xx系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供i2c接口。
i2c总线操作i2c规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。 总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（scl）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。sda线上的数据状态仅在scl为低电平的期间才能改变，scl为高电平的期间，sda状态的改变被用来表示起始和停止条件。
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在起始条件之后，必须是器件的控制字节，其中高四位为器件类型识别符（不同的芯片类型有不同的定义，eeprom一般应为1010），接着三位为片选，最后一位为读写位，当为1时为读操作，为0时为写操作。
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