IIC总线协议规范.pdf

根据提供的文档信息，我们可以深入探讨“IIC总线协议规范”这一主题。IIC（Inter-Integrated Circuit）总线是由Philips公司开发的一种简单的双向二线制串行总线，主要用于连接低速的微控制器与各种外围设备。下面将详细介绍IIC总线的相关知识点。 ### IIC总线简介 #### 1.1 版本历史 - **1.0版**（1992年发布）：这是IIC总线的第一个正式版本，定义了基本的通信协议和规范。在这个版本中，IIC总线的数据传输速率最大为400kbit/s，在标准模式下支持0~100kbit/s的速度范围。此外，最多可以连接100个设备，并且支持1024个地址空间，满足大多数应用场合的需求。 - **2.0版**（1998年发布）：在此版本中，IIC总线的最大设备数量增加到了100个，并且增加了高速(High Speed, HS)模式，该模式下的数据传输速率可以达到3.4Mbit/s。同时，还定义了新的硬件要求，例如电源电压为2V时，最小电压阈值为0.6V，最大驱动电流为6mA等。 - **2.1版**（2000年发布）：进一步完善了HS模式的规范，包括对于SCL信号的上升时间、下降时间以及高低电平时间等参数的定义更加详细。此外，还对不同频率下的电容负载进行了规定。 #### 1.2 特性与优点 - **简单性**：IIC总线只需要两条线SDA（Serial Data Line）和SCL（Serial Clock Line）即可完成数据传输。 - **低功耗**：由于其较低的数据传输速率，使得IIC总线非常适合用于低功耗的应用场合。 - **扩展性**：理论上最多可以连接128个不同的设备，每个设备都有一个唯一的7位地址。 - **可靠性**：支持仲裁机制，当多个主控器同时发起通信时，能够自动选择其中一个进行通信，避免了冲突。 #### 1.3 发展历程 自1992年以来，IIC总线经历了多次升级和完善，尤其是在高速模式下的性能提升显著。Philips公司在后续的版本更新中持续优化总线性能，满足不断增长的应用需求。 #### 1.4 发展背景 IIC总线最初由荷兰半导体巨头Philips公司研发，目的是为了简化微控制器与外围设备之间的通信。随着时间的发展，IIC总线因其简单、可靠且易于实现的特点，被广泛应用于各种电子产品中。 ### IIC总线的工作原理 #### 2.1 数据格式 IIC总线中的数据传输是按照字节为单位进行的，每个字节后都会跟随一个应答位（ACK/NACK），用于确认数据是否正确接收。发送方在发送完一个字节后会释放SDA线，此时接收方会将SDA线拉低表示应答。 #### 2.2 地址识别 每个连接到IIC总线上的设备都有一个唯一的7位地址。主设备通过发送设备地址来选择需要通信的目标设备。如果目标设备收到的地址与自己的地址相匹配，则会响应并准备接收或发送数据。 ### 应用实例 文档中列举了一些具体的IIC总线应用实例，如： - 微控制器（Microcontroller）与PLL合成器（PLL Synthesizer）、非易失性存储器（Non-volatile Memory）等设备的连接。 - 在DECT系统中，IIC总线用于连接微控制器与DTMF发生器（DTMF Generator）等设备。 - 在音频处理领域，IIC总线可以用于连接音频处理器（Hi-Fi Audio Processor）与显示屏控制器（On-Screen Display）等设备。 ### 总结 IIC总线作为一种简单高效的串行通信协议，在各种电子设备中得到了广泛应用。它不仅支持低速数据传输，还具有高速模式，适用于不同应用场景的需求。通过本文的介绍，我们了解了IIC总线的基本概念、发展历程以及典型应用案例等内容，为后续更深入的学习和实践打下了基础。