模拟iic和硬件iic区别
模拟iic和硬件iic区别
i2c是一种相对于另一种通信协议spi（serial peripheral interface）更高层次的通讯协议，也称为i2c总线。i2c（inter-integrated circuit）始于1982年由philips公司开发的串行总线技术，主要应用于连接集成电路芯片，如处理器，传感器，数字转换器等。
i2c协议可以被模拟和硬件实现。模拟i2c是用两条gpio（general purpose input output）管脚的软件模拟的，将一个gpio设置为数据线sda，另外一个设置为时钟线scl。硬件i2c则是通过一个i2c控制器实现的，该控制器被建立在微控制器芯片或单独的i2c芯片中，通过集成的硬件内部逻辑和电路来控制时序和数据格式，实现i2c总线通信。
i2c协议传输时分为两类线，一类为时钟线scl，另一类为数据线sda。时钟线由主节点产生，用于同步数据传输，数据线用于传输真正的数据。从i2c线上的数据格式可以看出i2c的核心是如何处理设备之间的“冲突”，比如两个设备同时要向总线上发送数据同时采用不同的速率，此时会出现“冲突”，i2c通过一系列复杂的算法来解决这种冲突问题。
模拟i2c通信需要使用软件和硬件上的两种方法。常见的模拟i2c方法是通过gpio模拟scl和sda信号，并使用gpio电平高低来识别时钟和数据线上的1和0。模拟i2c的主要限制是不能在高速模式下运行，并且有可能出现线路噪音、误码等问题。
硬件i2c通信更加可靠，并且具有更高的性能。硬件控制器内置在微控制器芯片或者单独的i2c芯片中，在控制器的支持下，可以实现高速数据传输，避免了scl和sda之间的相互影响。此外，在硬件i2c中，处理信号和协议的复杂算法已经内置在控制器中，不需要用户自己实现，简化了通信过程，提高了可靠性。
软件i2c作为一个模拟方法，还存在另一个重要的缺点就是不同于硬件i2c，模拟i2c的芯片在同时进行通信时需要耗费大量的cpu资源，对内存和处理器速度的要求更高。反过来，硬件i2c通常可以在任何操作系统和平台上轻松使用，这种通信协议不需要使用大量的额外的内存或处理器周期。
硬件i2c和模拟i2c都各自具有优缺点，请根据您的具体需求来选择使用哪种方法。
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