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知识路径： > 嵌入式系统硬件基础知识 > 嵌入式系统总线及通信接口 > 嵌入式系统总线及通信接口 > USB、串口、红外、并口、SPI、IIC、1394、CAN等的基本原理和特点 > USB、串口等基本原理与结构 >
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相关知识点：17个
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I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是由飞利浦公司开发的两线式串行总线接口，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准，如下图所示。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。
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（1）I2C串行总线有两根信号线：一根是双向的数据线SDA；另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线上的设备的串行数据都接到总线的SDA线，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL。
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（2）I2C总线上所有的外围器件都需要唯一的地址，地址由器件地址和引脚地址两部分构成，共7位。器件地址是I2C器件固有的地址编码，器件出厂时就已经给定，不可更改。引脚地址由I2C总线外围器件的地址引脚（A2，A1，A0）决定，根据其在电路中接电源正极，接地或悬空的不同，形成不同的地址代码。引脚地址数决定了同一种器件可接入总线的最大数目。R/W（—）是方向位，R/W（—）=0表示主器件向从器件发送数据，R/W（—）=1表示主器件读取从器件数据。
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（3）I2C规程运用主／从双向通信。I2C总线的运行（数据传输）由主机控制。所谓主机即启动数据的传送时（发出启动信号）发出时钟信号，传送结束时发出停止信号的设备，通常主机是微处理器。被主机寻访的设备都称为从机。主机和从机的数据传送，可以由主机发送数据到从机，凡是发送数据到总线的设备称为发送器，也可以是从机发到主机。从总线上接收数据的设备被称为接收器。
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总线上可能挂接有多个器件，有时会发生两个或多个主器件同时想占用总线的情况，这种情况叫做总线竞争。I2C总线具有多主控能力，可以对发生在SDA线上的总线竞争进行仲裁，其仲裁原则是这样的：当多个主器件同时想占用总线时，如果某个主器件发送高电平，而另一个主器件发送低电平，则发送电平与此时SDA总线电平不符的那个器件将自动关闭其输出级。总线竞争的仲裁是在两个层次上进行的。首先是地址位的比较，如果主器件寻址同一个从器件，则进入数据位的比较，从而确保了竞争仲裁的可靠性。由于是利用I2C总线上的信息进行仲裁，因此不会造成信息的丢失。
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