I2C總線的結(jié)構(gòu)與工作原理

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上I²C總線的結(jié)構(gòu)與工作原理2.1概述2.1.1 I²C總線在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計中的意義 現(xiàn)代消費(fèi)類產(chǎn)品、通訊類產(chǎn)品、儀器儀表、工業(yè)測控系統(tǒng)中，逐漸形成了以一個或多個單片機(jī)組成的智能系統(tǒng)，這些系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)都有相似之處：1.單片機(jī)電路已日趨簡單化和標(biāo)準(zhǔn)化。通常是由單片機(jī)（MICROCONTROLLER）、程序存儲器（EPROM）、數(shù)據(jù)存儲器（SRAM）構(gòu)成的三片體系，或采用有在片程序存儲器的單片機(jī)與數(shù)據(jù)存儲器構(gòu)成的二片體系，以及單片機(jī)與通用外圍接口器件（PSD）構(gòu)成的最簡單體系。2. 都有一些外圍通用電路，如EEPROM、I/O口、A/D、D/A、日歷

2、時鐘等外圍器件和鍵盤、LED/LCD顯示器、打印機(jī)接口等外圍設(shè)備模塊等。3.面對系統(tǒng)特殊應(yīng)用的一些電路，如無線電、電視、音像系統(tǒng)中的數(shù)字協(xié)調(diào)、編碼、解碼、圖象處理、頻率合成、音調(diào)控制、立體聲處理等。在上述的一些電路中，除與單片機(jī)直接相關(guān)的程序存儲器、并行擴(kuò)展的數(shù)據(jù)存儲器外，單片機(jī)對許多外圍電路之間主要是實現(xiàn)控制功能，而且許多外設(shè)并不要求很高的數(shù)據(jù)傳送速度。為了簡化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的可靠性，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增加硬件結(jié)構(gòu)的靈活性，Philips公司推出了一種高效、可靠、方便的串行擴(kuò)展總線I²C總線。 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中推廣I²C總線后將會大大改變單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能、對單片機(jī)

3、的應(yīng)用開發(fā)帶來以下好處：可最大限度地簡化結(jié)構(gòu)。二線制的I²C串行總線使得各電路單元之間只需最簡單的連接，而且總線接口都集成在器件中，不需另加總線接口電路。電路的簡化省去了電路板上大量走線，減少電路板面積，提高了可靠性，降低了成本。可實現(xiàn)電路系統(tǒng)的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。在I²C總線上各單元電路除了個別中斷引線外，相互之間沒有其他連線，用戶常用的單元電路基本上與系統(tǒng)電路無關(guān)，故極易形成用戶自己的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化設(shè)計。標(biāo)準(zhǔn)I²C總線模塊的組合開發(fā)方式大大地縮短了新品的開發(fā)周期。I²C總線各節(jié)點(diǎn)具有獨(dú)立的電器特性，各節(jié)點(diǎn)單元電路能在相互不受影響的情況下，甚至在系統(tǒng)供

4、電情況下，接入或撤除。I²C總線系統(tǒng)構(gòu)成具有最大的靈活性。系統(tǒng)該型設(shè)計、或?qū)σ鸭庸ず玫碾娐钒逍钄U(kuò)展功能時，對原有設(shè)計及電路板系統(tǒng)影響最小。I²C總線系統(tǒng)可方便地對某一接點(diǎn)電路進(jìn)行故障診斷與跟蹤，有極好的可維護(hù)性目前Philips及I²C總線器件，除帶有I²C總線單片機(jī)、常用的通用外圍器件外，在家電產(chǎn)品、電訊、電視、音像產(chǎn)品中已發(fā)展成套I²C總線器件，在這些部門中I²C總線系統(tǒng)已得到了廣泛的應(yīng)用。212 I²C總線的一般應(yīng)用特性I²C總線系統(tǒng)中，帶有I²C總線的單片機(jī)，其I²C總線輸入輸出口的電器

5、結(jié)構(gòu)、相關(guān)的特殊功能寄存器（SFR）設(shè)置以及所提供的標(biāo)準(zhǔn)程序模塊，為用戶掌握I²C總線的系統(tǒng)設(shè)計和應(yīng)用軟件的編制帶來極大的方便。I²C總線的串行數(shù)據(jù)傳送與一般UART的串行數(shù)據(jù)傳送無論從借口電器特性、傳送狀態(tài)管理以及程序編制特點(diǎn)都有很大的不同，了解這些特點(diǎn)十分重要。1 二線傳輸。I²C總線上所有的節(jié)點(diǎn)，如主器件（單片機(jī)，微處理器）、外圍器件、借口模塊等都連到同名端的SDA、SCL上。2 系統(tǒng)中有多個主器件時，這些器件都可作總線的主控制器（無中心主機(jī)），I²C總線工作時任何一個主件都可成為主控制器，多機(jī)競爭時的時鐘同步與總線仲裁都由硬件與標(biāo)準(zhǔn)軟件模塊自動完

6、成，無須用戶介入。3I²C總線傳輸時，采用狀態(tài)碼的管理方法。對應(yīng)于總線數(shù)據(jù)傳輸時的任何一種狀態(tài)，在狀態(tài)寄存器中會出現(xiàn)相應(yīng)的狀態(tài)碼，并且會自動進(jìn)入響應(yīng)的狀態(tài)處理程序中進(jìn)行自動處理，無須用戶介入，用戶只須將Philips公司提供的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)處理器一定的空間即可。4.系統(tǒng)中所有外圍器件及模塊采用器件地址及引腳地址的編碼方法。系統(tǒng)中主控制器對任何節(jié)點(diǎn)的尋址采用純軟件尋址方法，避免了片選線的先連方法。系統(tǒng)中若有地址編碼沖突可通過改變地址引腳的電平設(shè)置來解決。5.所有帶I²C接口的外圍器件都具有應(yīng)答功能。片內(nèi)有多少單元地址時，讀數(shù)據(jù)、寫時都有地址自動加1功能。這樣，在I²C總線

7、對某一器件讀寫多個字節(jié)時很容易實現(xiàn)自動操作，即準(zhǔn)備好讀、寫入口條件后，只須啟動I²C總線就可自動完成n個字節(jié)的讀、寫操作。 6.I²C總線電器接口為開漏晶體管組成，開路輸出沒有找到電源的鉗位二級管，而連到I²C總線的每個器件上，其自身的電源可以獨(dú)立（但須工地），總線上各個節(jié)點(diǎn)可在系統(tǒng)帶電情況下接入或撤出。 213 I²C總線系統(tǒng)中的幾個名詞、術(shù)語I²C總線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)十分靈活。系統(tǒng)中除了可以掛接帶有I²C總線接口的單片機(jī)、外圍器件外，通過I²C總線擴(kuò)展器PCD8584可以掛接不帶I²C總線接口的單片機(jī)、微處理器。通過

8、外圍器件可以擴(kuò)展許多通用外設(shè)借口模塊。I²C總線系統(tǒng)構(gòu)成、總線系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳送時的有關(guān)名詞、術(shù)語規(guī)范如下：一、I²C總線系統(tǒng)中硬件構(gòu)成的節(jié)點(diǎn) I²C總線系統(tǒng)中每個帶有I²C總線接口或I²C總線擴(kuò)展接口的器件或模塊，接入I²C總線中均構(gòu)成一個I²C總線節(jié)點(diǎn)，所有節(jié)點(diǎn)之間除公共電源及地外只通過SDA/SCK相連。由于接入器件的不同，總線中的節(jié)點(diǎn)可分為主器件節(jié)點(diǎn)和外圍器件節(jié)點(diǎn)。主器件節(jié)點(diǎn)：系統(tǒng)中由單片機(jī)或微處理機(jī)構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)能對I²C總線實現(xiàn)主動控制。外圍器件節(jié)點(diǎn)：系統(tǒng)中由不含CPU的外圍器件構(gòu)成的節(jié)點(diǎn)。由于不含C

9、PU，這些節(jié)點(diǎn)無法實現(xiàn)對I²C總線的主動控制。二、I²C總線工作時的主動控制器主控器：I²C總線工作時，任何一個主器節(jié)點(diǎn)都能對總線實現(xiàn)控制，當(dāng)某個主器件節(jié)點(diǎn)控制了總線時，稱為主控器。主控器完成一次傳輸過程的初始化、發(fā)送時鐘信號及傳輸終止信號。被控器：被控器尋址的器件稱為被控器。I²C總線系統(tǒng)中，主器件可作為主控器也可作為被控器，而外圍器件只能作為被控器。三、據(jù)傳輸中的接受/發(fā)送器I²C總線系統(tǒng)中用發(fā)送器與接收器來表明數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)送方與接收方。 發(fā)送器：總線上發(fā)送數(shù)據(jù)的器件。 接收器：總線上接收數(shù)據(jù)的器件。I²C總線上的所有節(jié)點(diǎn)都可以成

10、為發(fā)送器或接收器。四、主競爭中的仲裁與同步在I²C總線系統(tǒng)中可以有多個主器件節(jié)點(diǎn)。如果某些主器件節(jié)點(diǎn)在運(yùn)行時都企圖控制總線，則形成多主競爭狀態(tài)，I²C總線系統(tǒng)可保證多個主器件節(jié)點(diǎn)企圖控制總線時不會丟失信息。在總線競爭過程中進(jìn)行總線控制權(quán)的仲裁和時鐘同步，仲裁結(jié)果只允許其中一個主器件繼續(xù)戰(zhàn)局總線。多主競爭：多個主器件節(jié)點(diǎn)同時企圖控制總線。在多主主狀態(tài)下總線信息不會丟失。仲裁：在多主競爭狀態(tài)時的裁決過程。裁決的結(jié)果只允許其中一個主器節(jié)點(diǎn)成為主控器繼續(xù)占據(jù)總線。仲裁過程中總線上數(shù)據(jù)不丟失。同步；多主競爭狀態(tài)下將參與競爭的主器件的時鐘信號進(jìn)行同步處理。2.2 I²C總線的

11、基本原理I²C總線的時鐘線SCL和數(shù)據(jù)線SDA都是雙向傳輸線?？偩€備用時SDA和SCL都必須保持高電平狀態(tài)，只有關(guān)閉I²C總線時才使SCL鉗位在低電平。在標(biāo)準(zhǔn)I²C模式下數(shù)據(jù)傳送速率可達(dá)100kbit/s，高速模式下可達(dá)400kbit/s.總線的驅(qū)動能力受總線電容限制，不加驅(qū)動擴(kuò)展時驅(qū)動能力為400pF。 221 I²C總線的接口電路 為了能使總線上所有電路的輸出能實現(xiàn)線“與”的邏輯功能，各個I²C總線的接口電路的輸出端必須是漏極開路或集電極開路結(jié)構(gòu)，如圖 2.1所示。輸出端必須接上拉電阻。圖2.1I²C總線接口電路結(jié)構(gòu) 2.2.2I

12、²C總線的信號及時序定義 在I²C總線上每傳輸一位數(shù)據(jù)都有一個時鐘脈沖相對應(yīng)，其邏輯“0”和“1”的信號電平取決于該節(jié)點(diǎn)的正端電源VDD的電壓。數(shù)據(jù)的有效性 I²C總線數(shù)據(jù)傳輸時，在時鐘線高電平期間數(shù)據(jù)線上必須保持有穩(wěn)定的邏輯電平狀態(tài)，高電平為數(shù)據(jù)1，低電平為數(shù)據(jù)0。只有在時鐘線為低電平時，才允許數(shù)據(jù)線上的電平狀態(tài)變化。如圖2.2 所示。圖2.2I²C總線上的數(shù)據(jù)位傳送二、 總線數(shù)據(jù)傳送的起始與停止 I²C總線數(shù)據(jù)傳送有兩種時序狀態(tài)分別定義為起始信號和終止信號如圖2.3所示.圖2.3I²C總線的起始信號和終止信號起始信號:在時鐘線保持

13、高點(diǎn)平期間,數(shù)據(jù)線出現(xiàn)由高點(diǎn)平向低點(diǎn)平變化時將啟動I²C總線,為I²C總線的起始信號.終止信號:在時鐘線保持高點(diǎn)平期間,數(shù)據(jù)線出現(xiàn)由低點(diǎn)平向高點(diǎn)平變化時將啟動I²C總線,為I²C總線的終止信號.起始信號與終止信號都是由主控制器產(chǎn)生.總線上帶有I²C總線接口的器件很容易檢測到這些信號.但是對于不具備這些硬件接口的一些單片機(jī)來說,為了能準(zhǔn)確地檢測到這些信號,必須保證在總線的一個時鐘周期內(nèi)對數(shù)據(jù)線至少進(jìn)行兩次采樣. 三、 總線信號時序要求 為了保證I²C總線數(shù)據(jù)的可靠傳送,對總線上的信號時序作了嚴(yán)格的規(guī)定,其時序定義如圖2.4所示.圖中對主

14、要信號時序作了定義,并在表2.1中給出了具體數(shù)據(jù).表中給出的SCL時鐘信號最小高電平和低電平周期決定了器件的最大數(shù)據(jù)傳輸率,標(biāo)準(zhǔn)模式為100Kbit/s,高速模式為400Kbit/s.標(biāo)準(zhǔn)模式和高速模式的I²C總線器件都必須能滿足各自的最高數(shù)據(jù)傳送速率要求.當(dāng)然,實際數(shù)據(jù)傳送時可以選擇不同的數(shù)據(jù)傳送速率,同時也可以采取延長SCL低電平周期來控制數(shù)據(jù)傳送速率.圖2.4I²C總線的時序定義表2.1I²C總線信號定時要求參數(shù)符號標(biāo)準(zhǔn)模式高速模式單位最大值最小值最大值最小值SCL時鐘頻率Fscl01000400kHz在一個終止信號和起始信號之間必須空閑的時間Tbuf4.7

15、1.3us起始信號保持時間（在這段時間過后可產(chǎn)生第一個時鐘脈沖）Thd;sta4.00.6UsSCL時鐘信號低電平周期Tlow4.71.3UsSCL始終信號高電平周期Thigh4.00.6Us一個重復(fù)信號的建立時間Tsu;sta4.70.6Us數(shù)據(jù)保持時間：與CBUS兼容的主控器I²C總線器件Thd;dat5.001)01)0.9²)UsUs數(shù)據(jù)建立時間Tsu;dat250100³)nsSDA和SCL信號的上升時間Tr100020+0.1Cb4)300NsSDA和SCL信號的下降時間Tf30020+0.1Cb4)300Ns終止信號的建立時間Tsu;sto4.00.

16、6Us總線上每條線的負(fù)載電容Cb400400pF 注:所有數(shù)值均以V1Hmin和ViLmax電平為參考. 1)為了跨過SCL信號下降沿中的未定義區(qū)域,所有的器件都必須在內(nèi)部對SDA信號提供一個至少為300ns的保持時間. 2)只有在器件沒有延長SCL信號低電平周期(tlow)的情況下才必須滿足thd,dat最大的限制. 3)一個高速模式的I²C總線器件可以用在一個標(biāo)準(zhǔn)模式的I²C總線系統(tǒng)中,但是關(guān)于TSU,DAT>=250NS的要求也同時必須得到滿足.反之,它必須在釋放SCL以前(根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模式下I²C總線規(guī)范)提前一定時間TR+TSU;DAT=1000+25

17、0NS,先在SDA線上輸出下一比特. 4)CB表示以pF為單位的每條總線的總電容值.2.2.3 I²C總線上的數(shù)據(jù)傳送格式一、I²C總線上的數(shù)據(jù)傳送 I²C總線上傳送的每一個字節(jié)均為8位,但每啟動一次I²C總線,其后的數(shù)據(jù)傳輸字節(jié)數(shù)是沒有限制的.每傳送一個字節(jié)后都必須更歲一個應(yīng)答位,并且首先發(fā)送的數(shù)據(jù)位為最高位在全部數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后主控制器發(fā)送終止信號,如圖2.5所示.圖2.5 I²C總線上的數(shù)據(jù)傳送 二、數(shù)據(jù)傳送時的總線控制 沖圖中可以看到,沒有時鐘信號時數(shù)據(jù)傳送將停止進(jìn)行,接口的線與特征將使SCL在低電平時鉗住總線.這種情況可以用于當(dāng)接收到一

18、個字節(jié)數(shù)據(jù)后要進(jìn)行一些其它工作而無法立即接收下個數(shù)據(jù)時,迫使總線進(jìn)入等待狀態(tài),直到接收器準(zhǔn)備好接收新數(shù)據(jù)時,接收器再釋放時鐘線使數(shù)據(jù)傳送得以繼續(xù)正常進(jìn)行.例如,當(dāng)接收器接收完主控制器的一個字節(jié)數(shù)據(jù)后,產(chǎn)生中斷信號并進(jìn)行中斷處理,中斷處理完畢才能接收下一個字節(jié)數(shù)據(jù),這時接收器在中斷處理時將鉗住SCL為低電平直到中斷處理完畢才釋放SCL. 三、應(yīng)答信號 I²C總線數(shù)據(jù)傳送時,每傳送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后都必須有應(yīng)答信號,與應(yīng)答信號想對應(yīng)的時鐘由主控器產(chǎn)生,這時發(fā)送器必須在這一時鐘位上釋放數(shù)據(jù)線,使其處于高電平狀態(tài),以便接收器在這一位上送出應(yīng)答信號,如圖2.6所示. 應(yīng)答信號在第9個時鐘位上出現(xiàn),

19、接收器輸出低電平為應(yīng)答信號(A),輸出高電平則為非應(yīng)答信號(/A). 由于某中原因,被控器不產(chǎn)生應(yīng)答時,如被控器正在進(jìn)行其它處理而無法接收總線上的數(shù)據(jù)時,必須釋放總線,將數(shù)據(jù)線只高電平,然后主控制器可通過產(chǎn)生一個停止信號來終止總線數(shù)據(jù)傳輸. 當(dāng)主控器接收數(shù)據(jù)時,接收到最后一個數(shù)據(jù)字節(jié)后,必須給被空發(fā)送器發(fā)送一個非應(yīng)答位(A),使被空發(fā)送器釋放數(shù)據(jù)總線,以便主控制發(fā)送停止信號,從而終止數(shù)據(jù)傳送.四、數(shù)據(jù)傳送格式I2C 總線數(shù)據(jù)傳輸時必須遵循規(guī)定的數(shù)據(jù)格式，如圖為一次完整的數(shù)據(jù)傳輸格式。圖2.6I²C總線上的應(yīng)答信號圖2.7I²C總線的一次完整的數(shù)據(jù)傳送按照總線規(guī)定，起始信號表

20、明一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始，其后為尋址字節(jié)，尋址字節(jié)由高7位地址和最低1位方向位組成，方向位表明主控器和被控器數(shù)據(jù)傳送方向，方向位為”0”時表明主控器對被控器的寫操作，為”1” 時表明主控器對被控器的讀操作.在尋址字節(jié)后是按照指定讀、寫操作的數(shù)據(jù)字節(jié)與應(yīng)答位。在數(shù)據(jù)傳送完成后主控器都必須發(fā)送停止信號?？偩€上的數(shù)據(jù)傳輸有許多讀、寫組合方式。下面已簡化的圖解方式介紹三類數(shù)據(jù)傳送格式。1.主控器的寫操作。主控器向被尋址的被控器發(fā)送n 個數(shù)據(jù)字節(jié)，整個傳輸過程中數(shù)據(jù)傳送方向不變。其數(shù)據(jù)傳送格式如下： SSLAWAData1AData2ADatan-1ADatanA/AP其中 ：主控器發(fā)送，被控器接收 ：主控

21、器接收，被控器發(fā)送A：應(yīng)答信號A：非應(yīng)答信號S：起始信號P：停止信號SLAW：尋址字節(jié)（寫）Data1datan:寫入被控器的n個數(shù)據(jù)字節(jié)2.主控器的讀操作。主控器從被控器中讀出n個字節(jié)的操作，整個傳輸過程中除尋址字節(jié)外，都是被控器發(fā)送，主控器接收的過程。數(shù)據(jù)傳送的格式如下： SSLAWAData1AData2ADatan-1ADatanAP其中SLAR：尋址字節(jié)（讀） Data1datan:被主控器讀出的n個字節(jié)主控器發(fā)送停止信號前應(yīng)發(fā)送非應(yīng)答位，向被控器表明讀操作結(jié)束。3.主控器的讀寫操作。在一次數(shù)據(jù)傳輸過程中需要改變傳送方向的操作，這時，起始信號和尋址字節(jié)都會重復(fù)一次，但兩次讀寫方向正好

22、相反.數(shù)據(jù)傳送格式如下： SSLAW/RAData1AData2ADatanA/ASrSLAR/WADATA1ADATA2ADATANA/AP其中 Sr:重復(fù)起始信號； 圖中未表注數(shù)據(jù)字節(jié)的傳輸方向，其方向決定于尋址字節(jié)的方向位。從上述數(shù)據(jù)傳送格式可以看出：無論何種方式起始、停止，尋址字節(jié)都由主控器發(fā)送，數(shù)據(jù)字節(jié)的傳送方向則遵循尋址字節(jié)中方向位的規(guī)定，尋址字節(jié)只表明器件地址及傳送方向，器件內(nèi)部的n個數(shù)據(jù)地址由器件設(shè)計者在該器件的I2C 總線數(shù)據(jù)操作格式中指定第一個數(shù)據(jù)字節(jié)作為器件內(nèi)的單元地址數(shù)據(jù)。并且設(shè)置地址自動加減功能。每個字節(jié)傳送都必須有應(yīng)答信號相隨。I2C 總線被控器在接收到起始信號后都

23、必須復(fù)位它們的總線邏輯，以便對將要開始的被控器地址的傳送進(jìn)行預(yù)處理。 2.2.4 I²C總線的尋址約定為了消除I²C總線系統(tǒng)中主控器與被控器的地址選擇線,最大限度地簡化總線連接線,I²C總線采用了獨(dú)特的尋址約定,規(guī)定了起始信號后的第一個字節(jié)為尋址字節(jié),用來尋址被控器件,并規(guī)定數(shù)據(jù)傳送方向。 一、尋址字節(jié)的位定義 在I²C總線系統(tǒng)中,尋址字節(jié)由被控器的七位地址位(它占據(jù)了D7D1位)和一位方向位(為D0位)組成.方向位為0時表示主控器將數(shù)據(jù)寫入被控器,為1時表示主控器從被控器讀取數(shù)據(jù). 主控器發(fā)送起始信號后,立即發(fā)送尋址字節(jié),這時,總線上的所有器件都將尋址

24、字節(jié)中的7位地址與自己器件地址想比較.如果兩者相同,則該器件認(rèn)為被主控器尋址,并根據(jù)讀,寫為確定是被控發(fā)送器或被控接收器. I²C總線系統(tǒng)中,主器件(單片機(jī))作為被控器時,其7為從地址在I²C總線地址寄存器中給定,為純軟件地址.而非單片機(jī)類型的外圍器件地址完全由器件類型與引腳電平給定,即器件的7位地址由器件編號地址(高4位D7D4)和引腳地址(低3位D3D1)組成,如8位I/O擴(kuò)展器件PCF8574其器件編號地址為0111,引腳地址為A2,A1,A0.如果在I²C總線系統(tǒng)中PCF8574地址引腳A2,A1,A0皆接地,則該器件的尋址字節(jié)為SLAW=70H,SLAR

25、=71H.I²C總線上同一地址器件最大允許接入數(shù)量取決于可利用的地址引腳數(shù). 二、尋址字節(jié)中的特殊地址 I²C總線地址統(tǒng)一由I2C總線委員會實行分配.其中兩組編號地址0000和1111已被保留作特殊用途,如表2.2所示.I²C總線規(guī)約所給出的這些能與其它規(guī)約混合使用,只有那些能夠一這種格式和規(guī)約工作的I²C總線兼容器才允許對這些保留地址進(jìn)行應(yīng)答.表2.2I²C 總線中的特殊字節(jié)被控器地址讀/寫用途0000 0000通用調(diào)用地址0000 000 1起始字節(jié)0000 001 XCBUS地址0000 010X為不同總線格式而保留的地址0000 011

26、X待定0000 1XXX1111 1XXX1111 0XXX10位被控器尋址 1.廣播地址 廣播地址用于訪問I²C總線上所有器件.但是,如果某個器件不需要主控器發(fā)送的廣播數(shù)據(jù)時,則可以不對廣播地址應(yīng)答,并且忽略該地址.反之,如果某器件需要廣播地址中的數(shù)據(jù),則必須對核地址進(jìn)行應(yīng)答,并成為一個被控接收廣播尋址的第二個字節(jié)以及隨后的數(shù)據(jù)字節(jié).被控器有能力處理這些數(shù)據(jù)時應(yīng)進(jìn)行時進(jìn)行應(yīng)答,否則忽略該字節(jié)并且不作應(yīng)答.廣播尋址的內(nèi)容是由第二個字節(jié)來設(shè)定的,其格式如下:00000000AXXXXXXXBA 1)B為0時的情況 B為0時第二字節(jié)有如下定義: (06H):被控制器地址的可編程部分由硬件

27、進(jìn)行復(fù)位和寫入.在收到這兩個字節(jié)的序列后,所有能響應(yīng)通用地址的器件都將復(fù)位,并裝入其地址中的可編程部分. (04H):被控制器地址的可編程部分由硬件進(jìn)行寫入,在收到這兩個字節(jié)的序列后,所有能響應(yīng)廣播尋址并通過硬件來定義它們各自可編程部分的器件將鎖定它們地址中的可編程部分,但不進(jìn)行復(fù)位. (00H):該編碼不允許用在第二字節(jié).有關(guān)各種器件在廣播尋址中的編程過程可參閱相應(yīng)的資料. 第二字節(jié)的其余情況格式還未確定，各器件應(yīng)忽略這些數(shù)據(jù)。2）B為1時的情況 當(dāng)B為1時,廣播地址中的二個字節(jié)為硬件廣播呼叫,它表示數(shù)據(jù)是一個硬件主空乏送、主控發(fā)出的,例如一個鍵盤控制器等,這些器件無法通過對它編程來發(fā)送一個

28、所希望的被控器地址。由于硬件主控器無法事先知道送出的信息將傳向哪個被控器,所以它只能通過發(fā)送這種硬件廣播呼叫和自身的地址,以使系統(tǒng)識別它.硬件主控發(fā)送器的數(shù)據(jù)傳送格式如下：S0000A主控器地址1AdataAdataAP通用調(diào)用地址 第二字節(jié) n字節(jié)+應(yīng)答 第二個字節(jié)中的七位數(shù)據(jù)是硬件主控器的地址,這個地址可被總線上的一個主控器件所識別,并由它來處理硬件主控器發(fā)送的數(shù)據(jù).如果硬件主控器也能作為被控器工作,則硬件主控器地址就是它的被控器地址. 在一些系統(tǒng)中,廣播尋址還可以有另外一種方式,即復(fù)位后,硬件主控發(fā)送器可以首先進(jìn)入被控接收器工作方式,由系統(tǒng)配置一個主控制器來通知數(shù)據(jù)傳送對象的地址,在完成這個編程過程后,硬件主控器工作方式,其數(shù)據(jù)操作格式如下:系統(tǒng)主控器將轉(zhuǎn)移地址發(fā)送給硬件主控器S硬件主控器被接收器地址WA硬件主控器轉(zhuǎn)移地址XAP硬件主控器將數(shù)據(jù)發(fā)送給所選擇的被控接收器.S 硬件主控器被接收器地址WAdataAdataA/AP n字節(jié)+應(yīng)答 2.起始字節(jié) 起始字節(jié)是提供給無I²C總線接口的單片機(jī)查詢I²C總線時使用