I2C总线协议及工作原理
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I2C总线【2 】协定及工作道理I2C总线协定及工作道理一.概述1.I2C总线只有两根双向旌旗灯号线.一根是数据线SDA,另一根是时钟线SCL.SCL:上升沿将数据输入到每个EEPROM器件中;降低沿驱动EEPROM器件输出数据.(边沿触发)SDA:双向数据线,为OD门,与其它随意率性数量的OD与OC门成"线与"关系.I2C总线经由过程上拉电阻接正电源.当总线余暇时,两根线均为高电平(SDL=1;SCL=1).连到总线上的任一器件输出的低电平,都将使总线的旌旗灯号变低,即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系.2.主装备与从装备体系中的所有外围器件都具有一个7位的"从器件专用地址码",个中高4位为器件类型,由临盆厂家制订,低3位为器件引脚界说地址,由应用者界说.主控器件经由过程地址码树立多机通讯的机制,是以I2C总线省去了外围器件的片选线,如许无论总线上挂接若干个器件,其体系仍然为简约的二线构造.终端挂载在总线上,有主端和从端之分,主端必须是带有CPU的逻辑模块,在统一总线上统一时刻使能有一个主端,可以有多个从端,从端的数量受地址空间和总线的最大电容 400pF的限制.主端重要用来驱动SCL line;从装备对主装备产生响应;二者都可以传输数据,但是从装备不能提议传输,且传输是受到主装备掌握的.二、协定1.余暇状况I2C总线总线的SDA和SCL两条旌旗灯号线同时处于高电日常平凡,划定为总线的余暇状况.此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状况,即释放总线,由两条旌旗灯号线各自的上拉电阻把电平拉高.2.肇端位与停滞位的界说:肇端旌旗灯号:当SCL为高时代,SDA由高到低的跳变;启动旌旗灯号是一种电平跳变时序旌旗灯号,而不是一个电平旌旗灯号.停滞旌旗灯号:当SCL为高时代,SDA由低到高的跳变;停滞旌旗灯号也是一种电平跳变时序旌旗灯号,而不是一个电平旌旗灯号.肇端和终止旌旗灯号都是由主机发出的,在肇端旌旗灯号产生后,总线就处于被占用的状况;在终止旌旗灯号产生后,总线就处于余暇状况.吸收器件收到一个完全的数据字节后,有可能须要完成一些其它工作,如处理内部中止办事等,可能无法连忙吸收下一个字节,这时吸收器件可以将SCL线拉成低电平,从而使主机处于等待状况.直到吸收器件预备好吸收下一个字节时,再释放SCL线使之为高电平,从而使数据传送可以中断进行.3.ACK发送器每发送一个字节,就在时钟脉冲9时代释放数据线,由吸收器反馈一个应答旌旗灯号.应答旌旗灯号为低电日常平凡,划定为有用应答位(ACK简称应答位),表示吸收器已经成功地吸收了该字节;应答旌旗灯号为高电日常平凡,划定为非应答位(NACK),一般表示吸收器吸收该字节没有成功.对于反馈有用应答位ACK的请求是,吸收器在第9个时钟脉冲之前的低电平时代将SDA线拉低,并且确保在该时钟的高电平时代为稳固的低电平.假如吸收器是主控器,则在它收到最后一个字节后,发送一个NACK旌旗灯号,以通知被控发送器停滞数据发送,并释放SDA线,以便主控吸收器发送一个停滞旌旗灯号P.如下图逻辑剖析仪的采样成果:释放总线后,假如没有应答旌旗灯号,sda应当一向中断为高电平,但是如图中蓝色虚线部分所示,它被拉低为低电平,证实收到了应答旌旗灯号.这里面给我们的两个信息是:1)吸收器在SCL的上升沿到来之前的低电平时代拉低SDA;2)应答旌旗灯号一向保持到SCL的降低沿停滞;正如前文红色标识所指出的那样.4.数据的有用性:I2C总线进行数据传送时,时钟旌旗灯号为高电平时代,数据线上的数据必须保持稳固,只有在时钟线上的旌旗灯号为低电平时代,数据线上的高电平或低电平状况才许可变化.5.数据的传送:在I2C总线上传送的每一位数据都有一个时钟脉冲相对应(或同步掌握),即在SCL串行时钟的合营下,在SDA上逐位地串行传送每一位数据.数据位的传输是边沿触发.工作进程总线上的所有通讯都是由主控器激发的.在一次通讯中,主控器与被控器老是在扮演着两种不同的脚色.1.主装备向从装备发送数据主装备发送肇端位,这会通知总线上的所有装备传输开端了,接下来主机发送装备地址,与这一地址匹配的slave将中断这一传输进程,而其它slave将会疏忽接下来的传输并等待下一次传输的开端.主装备寻址到从装备后,发送它所要读取或写入的从装备的内部存放器地址; 之后,发送数据.数据发送完毕后,发送停滞位.(这段看不懂就别看了,没什么用)写入进程如下:发送肇端位1)发送从装备的地址和读/写选择位;释放总线,等到EEPROM拉低总线进行应答;假如E EPROM吸收成功,则进行应答;若没有握手成功或者发送的数据错误时EEPROM不产生应答,此时请求重发或者终止.2)发送想要写入的内部存放器地址;EEPROM对其发出应答;3)发送数据4)发送停滞位.5)EEPROM收到停滞旌旗灯号后,进入到一个内部的写入周期,精确须要10ms,此间任何操作都不会被EEPROM响应具体:须要解释的是:①主控器经由过程发送地址码与对应的被控器树立了通讯关系,而挂接在总线上的其它被控器固然同时也收到了地址码,但因为与其自身的地址不相相符,是以提前退出与主控器的通讯;2.主控器读取数据的进程:读的进程比较庞杂,在从slave读出数据前,你必须先要告知它哪个内部存放器是你想要读取的,是以必须先对其进行写入(dummy write):1)发送肇端位;2)发送slave地址+write bit set;3)发送内部存放器地址;4)从新发送肇端位,即restart;5)从新发送slave地址+read bit set;6)读取数据主机吸收器在吸收到最后一个字节后,也不会发出ACK旌旗灯号.于是,从机发送器释放S DA线,以许可主机发出P旌旗灯号停滞传输.7)发送停滞位具体:2.数据传送格局(1)字节传送与应答每一个字节必须保证是8位长度.数据传送时,先传送最高位(MSB),每一个被传送的字节后面都必须追随一位应答位(即一帧共有9位).因为某种原因从机不对主机寻址旌旗灯号应答时(如从机正在进行及时性的处理工作而无法吸收总线上的数据),它必须将数据线置于高电平,而由主机产生一个终止旌旗灯号以停滞总线的数据传送.假如从机对主机进行了应答,但在数据传送一段时光后无法中断吸收更多的数据时,从机可以经由过程对无法吸收的第一个数据字节的“非应答”通知主机,主机则应发出终止旌旗灯号以停滞数据的中断传送.当主机吸收数据时,它收到最后一个数据字节后,必须向从机发出一个停滞传送的旌旗灯号.这个旌旗灯号是由对从机的“非应答”来实现的.然后,从机释放SDA线,以许可主机产生终止旌旗灯号.(2)数据帧格局I2C总线上传送的数据旌旗灯号是广义的,既包括地址旌旗灯号,又包括真正的数据旌旗灯号.在肇端旌旗灯号后必须传送一个从机的地址(7位),第8位是数据的传送偏向位(R/),用“0”表示主机发送数据(T),“1”表示主机吸收数据(R).每次数据传送老是由主机产生的终止旌旗灯号停滞.但是,若主机愿望中断占用总线进行新的数据传送,则可以不产生终止旌旗灯号,立时再次发出肇端旌旗灯号对另一从机进行寻址.在总线的一次数据传送进程中,可以有以下几种组合方法:a、主机向从机发送数据,数据传送偏向在全部传送进程中不变:注:有暗影部分表示数据由主机向从机传送,无暗影部分则表示数据由从机向主机传送. A表示应答, 表示非应答(高电平).S表示肇端旌旗灯号,P表示终止旌旗灯号.b.主机在第一个字节后,连忙由从机读数据c.在传送进程中,当须要转变传送偏向时,肇端旌旗灯号和从机地址都被反复产生一次,但两次读/写偏向位正好反相.6、总线的寻址I2C总线协定有明白的划定:采用7位的寻址字节(寻址字节是肇端旌旗灯号后的第一个字节).(1)寻址字节的位界说D7~D1位构成从机的地址.D0位是数据传送偏向位,为“0”时表示主机向从机写数据,为“1”时表示主机由从机读数据.主机发送地址时,总线上的每个从机都将这7位地址码与本身的地址进行比较,假如雷同,则以为本身正被主机寻址,依据R/位将本身肯定为发送器或吸收器.从机的地址由固定部分和可编程部分构成.在一个体系中可能愿望接入多个雷同的从机,从机地址中可编程部分决议了可接入总线该类器件的最大数量.如一个从机的7位寻址位有4位是固定位,3位是可编程位,这时仅能寻址8个同样的器件,即可以有8个同样的器件接入到该I2C 总线体系中.(2)寻址字节中的特别地址固定地址编号0000和1111已被保留作为特别用处.肇端旌旗灯号后的第一字节的8位为“00000000”时,称为通用呼叫地址.通用呼叫地址的用意在第二字节中加以解释.格局为:第二字节为06H(0110)时,所有能响应通用呼叫地址的从机械件复位,并由硬件装入从机地址的可编程部分.能响应敕令的从机械件复位时不拉低SDA和SCL线,以免堵塞总线.第二字节为04H(0100)时,所有能响应通用呼叫地址并经由过程硬件来界说其可编程地址的从机械件将锁定地址中的可编程位,但不进行复位.假如第二字节的偏向位B为“1”,则这两个字节敕令称为硬件通用呼叫敕令.在这第二字节的高7位解释本身的地址.接在总线上的智能器件,如单片机或其他微处理器能辨认这个地址,并与之传送数据.硬件主器件作为从机应用时,也用这个地址作为从机地址.格局为:在体系中另一种选择可能是体系复位时硬件主机械件工作在从机吸收器方法,这时由体系中的主机先告知硬件主机械件数据应送往的从机械件地址,当硬件主机械件要发送数据时就可以直接向指定从机械件发送数据了.(3)肇端字节肇端字节是供给应没有I2C总线接口的单片机查询I2C总线时应用的特别字节.不具备I2C总线接口的单片机,则必须经由过程软件不断地检测总线,以便及时地响应总线的请求.单片机的速度与硬件接口器件的速度就消失了较大的差别,为此,I2C总线上的数据传送要由一个较长的肇端进程加以引诱.引诱进程由肇端旌旗灯号.肇端字节.应答位.反复肇端旌旗灯号(Sr)构成.请求拜访总线的主机发出肇端旌旗灯号后,发送肇端字节(00000001),另一个单片机可以用一个比较低的速度采样SDA线,直到检测到肇端字节中的7个“0”中的一个为止.在检测到SDA线上的高电平后,单片机就可以用较高的采样速度,以便查找作为同步旌旗灯号应用的第二个肇端旌旗灯号Sr.在肇端旌旗灯号后的应答时钟脉冲仅仅是为了和总线所应用的格局一致,并不请求器件在这个脉冲时代作应答.总线数据传送的模仿。
I2C串行总线的组成及工作原理I2C是一种常用的串行通信协议,用于在电子设备之间进行数据传输。
它的全称是Inter-Integrated Circuit,即片间串行总线。
1. 主设备(Master Device):负责发起通信请求并控制整个传输过程的设备。
主设备通常是微控制器、处理器或其他智能设备。
2. 从设备(Slave Device):被主设备控制的设备。
从设备可以是各种外围设备,如传感器、存储器、显示器等。
3. SDA(Serial Data Line):用于数据传输的双向串行数据线。
主设备和从设备都可以发送和接收数据。
4. SCL(Serial Clock Line):用于同步数据传输的时钟线。
主设备产生时钟信号来同步数据传输。
5. VCC(Supply Voltage):提供电源电压给I2C总线上的设备。
6. GND(Ground):提供共地连接。
I2C总线的工作原理如下:1.初始化:主设备发起一次总线初始化,在I2C总线上产生一个启动信号。
启动信号表示I2C总线上有新的数据传输将开始。
2.寻址:主设备发送一个7位的设备地址到总线上指定要与之通信的从设备。
I2C总线上可以存在多个从设备,每个设备都有唯一的地址。
3.数据传输:主设备发送数据或者命令到从设备,或者从设备向主设备发送数据回复。
数据通过SDA线传输,时钟通过SCL线提供。
4.确认(ACK):数据传输完成后,每个接收设备都会回复一个确认信号,表示它已经成功接收数据。
主设备和从设备都可以发送确认信号。
5.停止:主设备发送一个停止信号来结束一次数据传输过程。
停止信号表示I2C总线上没有更多的数据传输。
I2C总线的工作原理是基于主从结构的,主设备控制数据传输的流程。
主设备通过发送启动信号来开始一个数据传输过程,并通过发送设备地址和数据来与特定的从设备进行通信。
通过SCL线的时钟同步,主设备和从设备可以准确地进行数据传输,避免了数据丢失和冲突。
I2C总线工作原理I2C是一种串行通信总线,常用于连接主控制器和外设设备之间。
I2C总线通过低速的串行数据传输,可同时连接多个设备,使用双线(SDA和SCL)来进行通信。
本文将详细介绍I2C总线的工作原理。
1.物理层:I2C总线包含两条线路:数据线(SDA)和时钟线(SCL)。
SDA线用于数据传输,而SCL线用于同步数据传输的时钟信号。
这两条线都由一个上拉电阻连接到正电源,以保持高电平状态。
当总线上的设备需要发送数据时,它将拉低SDA线上的电平。
在同一时间,SCL线上的电平将控制数据的传输速率。
2.起始信号和停止信号:I2C总线使用起始信号和停止信号来定义数据传输的开始和结束。
起始信号是由主控制器发送的,通常在主控制器要发送数据之前。
停止信号也是由主控制器发送的,在数据传输完成后。
起始信号由将SCL线保持高电平,SDA线从高电平跳变到低电平。
停止信号是在SCL线保持高电平,SDA线从低电平跳变到高电平。
3.地址和数据传输:在I2C总线上,每个设备都有一个唯一的7位地址,用于寻址特定的设备。
主控制器在发送数据之前,必须先向设备发送一个地址字节。
地址字节由起始信号之后的8个位组成(其中最高位为0用于读操作,1用于写操作)。
设备在成功接收到其地址之后,将向主控制器发送一个应答位。
4.字节传输:一旦设备的地址被成功接收,主控制器可以开始发送数据字节。
数据字节的传输遵循以下步骤:-主控制器发送一个数据字节-设备接收到数据字节并发送一个应答位-主控制器发送下一个数据字节-设备接收到数据字节并发送一个应答位-重复以上步骤,直到所有数据字节都被传输完成5.应答信号:每当主控制器发送一个应答请求时,设备都应该发送一个应答位来确认数据的接收情况。
应答位是一个低电平脉冲,由设备在接收到数据字节后发送。
如果设备成功接收到数据字节,则发送一个低电平的应答位。
若设备遇到错误或无法接收数据,则发送一个高电平的非应答位。
6.时钟同步:I2C总线的数据传输是由SCL线上的时钟信号进行同步的。
I2C串行总线工作原理及应用I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行总线协议,用于连接芯片和外设,允许它们之间进行通信和数据交换。
I2C总线由飞利浦公司(现在的恩智浦半导体)于1980年代初引入,是一种简单、高效、可扩展的通信协议。
I2C总线由两根信号线组成,分别是SCL(串行时钟线)和SDA(串行数据线),可以连接多个设备,每个设备都有一个唯一的地址,设备之间可以通过发送和接收数据来进行通信。
I2C总线的工作原理如下:1.主从模式:在I2C总线上,一个设备必须充当主设备,其他设备充当从设备。
主设备负责生成时钟信号和控制整个通信流程,从设备只能在主设备允许时传输数据。
2.起始和停止条件:通信开始时,主设备会发送一个起始条件来指示数据的传输开始。
而通信结束时,主设备会发送一个停止条件来指示数据的传输结束。
3.传输过程:在传输数据之前,主设备首先会发送一个地址码来指定要通信的从设备。
然后,主设备将数据传输到从设备(写操作)或从设备将数据传输给主设备(读操作)。
每个数据字节都会被从设备确认,并继续传输下一个数据字节。
4.时钟和数据线:SCL线用于同步数据传输的时钟信号,SDA线用于传输实际的数据。
数据传输是按字节进行的,每个字节有8个位,其中第一个位是数据位,后面的7个位是地址位或数据位。
I2C总线的应用非常广泛,包括但不限于以下几个方面:1.传感器:I2C总线可以用于将传感器连接到主控芯片。
例如,温度传感器、湿度传感器、光照传感器等可以通过I2C总线传输采集到的数据给主控芯片进行处理和分析。
2. 存储器:I2C总线可以连接EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)和其他类型的存储器芯片,用于存储数据和程序。
主控芯片可以通过I2C总线读取和写入存储器中的数据。
3.显示器:一些液晶显示器和OLED显示器可以通过I2C总线与主控芯片进行通信。
I2C总线接口一、 I2C总线协议I2C总线是一种串行数据传输总线,连接master(主机)和slave(从机),在两者间进行数据传输。
I2C总线有两根传输线,一根是时钟线SCL,一根是数据线SDA。
其中时钟线由主机控制,数据线是双向工作总线,传输数据,数据传输格式为每传输一个字节后传输一位应答位(应答位低电平有效);两者均通过上拉电阻与电源连接,保持高电平。
+VccSCLSDAI2C总线连接I2C总线在主机和从机之间传输数据时可以分为主机向从机写入数据和从机由主机读取数据两种工作模式。
1、主机向从机写入数据在这种工作模式下主机作为发送器,发送数据;从机作为接收机,接收数据。
2、主机由从机读取数据在这种工作模式下从机作为发送器,发送数据;主机作为接收机,接收数据。
I2C 总线的工作原理:I2C 总线在传输数据时首先要判断其是否启动,启动后对从机进行寻址和读写判断,随后根据是否应答来传输数据,最后再判断总线是否停止。
I2C 总线启动判断:当SCL 处于高电平时,SDA 由高电平变为低电平,标志着总线启动。
I2C 总线停止判断:当SCL 处于高电平时,SDA 由低电平变为高电平,标志着总线停止。
当I2C 总线启动后且未停止时,SDA 在SCL 的低电平发生跳变,在SCL 高电平时保持稳定,保证数据能够被采集。
主机首先发送一个字节的数据对从机进行寻址和读写判断;其中数据的传输先发送最高位,第一个发送字节的高7位是从机地址,最低位是数据读写判断位。
当从机接收到地址后判断是否为其地址,然后对主机应答或非应答。
当主机接收到应答以后开始向从机写入数据或由从机读取数据。
主机向从机写入数据时,每完成一个字节,从机都向主机应答;主机由从机读取数据时,每完成一个字节,主机都对从机应答,当主机读完最后一个字节时主机对从机应答取反。
二、 模块数据流I2C总线接口模块设计图i2c_ctrl 模块:从机读写状态机模块i2c_shift模块:从机控制信号、应答等产生模块i2c_intf_ctrl模块:写串并转换、读数据存储模块主机向从机写入数据:主机首先向从机发送地址和写标志,当从机判断主机发送的地址为其地址时对主机应答,然后主机开始发送数据。
I2C总线原理及应用实例I2C总线是一种串行通信总线,全称为Inter-Integrated Circuit,是Philips(飞利浦)公司在1982年推出的一种通信协议。
它可以用于连接各种集成电路(Integrated Circuits,ICs),如处理器、传感器、存储器等。
I2C总线的原理是基于主从架构。
主设备(Master)负责生成时钟信号,并发送和接收数据,从设备(Slave)通过地址识别和响应主设备的命令。
I2C总线使用两根线来传输数据,一根是时钟线(SCL),用于主设备生成的时钟信号;另一根是数据线(SDA),用于双向传输数据。
1. 主设备发送起始位(Start)信号,将SDA线从高电平拉低;然后通过SCL线发送时钟信号,用于同步通信。
2.主设备发送从设备的地址,从设备通过地址识别确定是否响应。
3.主设备发送要传输的数据到从设备,从设备响应确认信号。
4. 主设备可以继续发送数据,或者发送停止位(Stop)信号结束通信。
停止位是将SDA线从低电平拉高。
1.温度监测器:I2C总线可以连接到温度传感器上,通过读取传感器的输出数据,进行温度的监测和控制。
主设备可以设置警报阈值,当温度超过阈值时,可以触发相应的措施。
2.显示屏:很多智能设备上的显示屏都采用了I2C总线,如液晶显示屏(LCD)或有机发光二极管(OLED)等。
主设备通过I2C总线发送要显示的信息,并控制显示效果,如亮度、对比度、清晰度等参数。
3.扩展存储器:I2C总线可以用于连接外部存储器,如电子存储器(EEPROM)。
通过I2C总线,可以读取和写入存储器中的数据,实现数据的存储和传输。
4.触摸屏控制器:许多触摸屏控制器也使用了I2C总线,主要用于将触摸信号传输给主设备,并接收主设备的命令。
通过I2C总线,可以实现对触摸屏的操作,如单击、滑动、缩放等。
5.电源管理器:一些电源管理器也采用了I2C总线,用于控制和监测电池电量、充电状态、电压、电流等参数。
i2c通信协议I2C通信协议一、简介I2C (Inter-Integrated Circuit),即集成电路互连,是用于在集成电路之间进行通信的串行通信协议。
它是由Philips(飞利浦)公司于1982年提出,并在当今的电子设备中广泛应用。
I2C通信协议采用两根总线:串行数据线SDA(Serial Data Line)和串行时钟线SCL(Serial Clock Line)。
不同于其他协议,I2C通信协议具有简单、节约外设引脚的特点,被广泛应用于各种嵌入式系统中,如传感器、温度计、数字信号处理器等。
二、基本原理在I2C通信协议中,设备之间的通信通过主从关系进行。
主设备负责生成时钟信号和控制总线的传输,从设备则根据主设备的请求进行响应。
主设备和从设备之间的通信是基于传输一个字节数据的方式进行的。
传输的字节数据由一个起始位、八位数据位、一个奇偶校验位和一个停止位组成。
信息按照从高位到低位的顺序传输,同时由时钟信号进行同步。
三、通信过程I2C通信协议的通信过程主要包括起始信号、地址传输、数据传输和停止信号四个阶段。
1. 起始信号起始信号由主设备产生,用于标识接下来的通信过程开始。
起始信号的产生是通过将数据线(SDA)从高电平切换到低电平时完成的。
在通信开始之前,主设备需要发送起始信号来获取总线控制权。
2. 地址传输主设备在发送起始信号后,紧接着发送一个I2C从设备的地址。
地址由7位或10位组成,其中7位地址方式是I2C通信协议最常用的方式。
地址中的最高位表示对从设备进行读取(1)或写入(0)操作。
通过这个地址,主设备可以选择与特定从设备进行通信。
3. 数据传输地址传输完成后,主设备和从设备之间的数据传输开始。
数据的传输顺序是从高位到低位。
主设备向从设备传输数据时,从设备通过拉低SDA线来接收数据。
从设备向主设备传输数据时,主设备必须确认数据的接收情况,操作是保持SDA线为高电平。
4. 停止信号通信结束时,主设备发送停止信号,用于标示通信过程的结束。
I2C通信原理及程序详细讲解I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,常用于连接微控制器、传感器和其他外部设备。
I2C通信协议由荷兰飞利浦公司于1982年开发,它使用两根信号线(SDA和SCL)进行数据传输。
I2C通信协议采用主从结构,一个主设备(如微控制器)可以连接多个从设备(如传感器)。
主从设备之间通过SDA和SCL线进行数据传输。
SDA线是双向数据线,用于传输数据,SCL线是时钟线,用于同步数据传输。
I2C通信协议中,设备的地址是一个重要概念。
每个设备都有一个唯一的地址,通过该地址可以选择和通信特定的设备。
地址由7个位组成,其中最高位是固定的,并取决于设备是主设备还是从设备。
如果最高位为0,则表示该设备是主设备;如果最高位为1,则表示该设备是从设备。
通过以下步骤,让我们详细了解如何在I2C总线上进行通信。
1.初始化I2C总线:在程序开始时,需要初始化I2C总线。
这通常包括初始化SDA和SCL引脚,设置时钟频率等。
具体的初始化步骤取决于使用的硬件和软件环境。
2.发送开始信号:开始信号表示I2C数据传输的开始。
它由主设备发送,并且SDA线从高电平转为低电平时发出。
发送开始信号后,SDA线上的数据将被解释为地址数据。
3.发送设备地址:主设备发送一个包含设备地址和读/写位(R/W)的数据字节。
设备地址是唯一的,并且由主设备选择。
读/写位指示从设备是要读取数据还是写入数据。
4.等待从设备响应:主设备发送设备地址后,会等待从设备的响应。
从设备将响应一个应答位(ACK)来确认地址接收成功。
如果收到ACK位,则继续进行下一步,否则可能是设备未连接或通信错误。
5.发送数据:主设备发送数据给从设备。
数据可以是命令、配置或实际数据,具体取决于应用场景。
发送数据的方式是将每个数据字节传输到SDA线上,并在每个数据字节后发送一个ACK位。
6.接收数据:从设备将数据发送给主设备。
数据可以是传感器读数、存储器数据等。
文化在交流中传播高考频度:★★★★☆难易程度:★★★☆☆被誉为中芬文明交流互鉴“架桥人”的赫尔辛基大学孔子学院,作为芬兰认识中国、中国与芬兰深化友谊和合作的重要窗口,在推动汉语在芬兰的发展方面取得了丰硕的成果,已成为芬兰最大的汉语教学、汉语水平考试及中国问题研究中心,孔子学院还在芬兰多所大学的五个语言中心设立了汉语教学点。
赫尔辛基大学孔子学院的创建①扩大了中华文化的国际影响力②表明了中华优秀传统文化是中华文明的重要标志③见证了中华优秀传统文化能够推动芬兰社会发展④为中华文化的传播和中芬文化的交流作出了贡献A.①② B.①④ C.②③ D.③④1.文化交流促进世界文化的发展文化传播的意义——既促进本民族文化的繁荣,又促进世界文化的发展。
2.做传播中外文化交流的友好使者我们既要更加热情地欢迎世界各地优秀文化在中国传播,又要更加主动地推动中华文化走向世界。
做中外文化交流的友好使者,是时代赋予我们的使命。
文化传播的途径和文化传播的手段1.秦国攻灭楚国后,为了加强对南方地区的控制,派50万官兵驻扎岭南地区。
这使得相当一部分中原人留在了粤东北地区,对当地文化产生了深远的影响。
秦统一中国后,为了戍边和开发新区,组织了一系列大规模的人口迁徙。
其中最著名的北戍五原、云中,南戍五岭,人数近百万,对长城沿线和华南的开发起了重要作用。
上述材料体现的文化传播途径是A.教育是文化传播的重要途径B.人口迁徙是文化传播的重要途径C.战争是文化传播的根本途径D.古代商贸活动是文化传播的重要途径2.中央电视台“一带一路”的特别报道《数说命运共同体》,通过讲述贸易、投资、中国制造、基础设旅、饮食文化、人员往来等方面的故事,呈现出“一带一路”沿线国家“命运共同体”图景。
该节目通过最新视频技术,使主持人“走出”演播室,在不同国家之间“穿越”,和观众一起认识“一带一路”沿线国家各方面的情况。
茶叶、丝绸伴随着中国口音旅行到了世界各地,而远方的特产来到中国的同时也把海外“乡音”带进了汉语词典,阿拉伯神话传说在中国家喻户晓,中国的电影海报也张贴在外国的电影院里……这表明A.大众传媒具有文化传递、沟通、感召的强大功能B.文化既是民族的,又是世界的C.大众传媒是古今文化传播的主要途径D.文化与经济相互交融,相互影响3.2017年,中国在德国举办贯穿全年、覆盖全德的系列文化庆祝活动。
I2C总线协议及工作原理I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于连接微控制器、传感器、存储器、显示屏等芯片之间的通信。
它是由飞利浦公司(现在的恩智浦)在1982年提出的,并在很多应用中得到了广泛使用。
本文将详细介绍I2C总线协议的工作原理。
1.起始条件:当主设备(通常是微控制器)希望发送数据或者接收数据时,首先发送一个起始条件。
起始条件是SCL线为高电平时,SDA线从高电平跳变到低电平。
2.地址传输:主设备发送从设备地址和一个读/写位。
从设备地址是每个设备在总线上的唯一标识,用于在多个设备中选择特定的设备进行通信。
读/写位表示主设备是要发送数据给从设备,还是要从从设备读取数据。
3.读/写传输:主设备根据之前发送的读/写位,选择相应的读或写传输方式。
如果主设备要写入数据,则会将数据传输到SDA线上,然后等待从设备的确认。
如果主设备要读取数据,则会接收从设备发送的数据。
在读取数据时,主设备可以发送应答信号或非应答信号,用于告知从设备是否继续传输数据。
4.停止条件:当主设备完成数据的读写操作后,会发送停止条件。
停止条件是SCL线为高电平时,SDA线从低电平跳变到高电平。
通过发送停止条件,主设备告知总线上的其他设备,当前通信已经结束。
在I2C总线上,可以连接多个设备,每个设备都有一个唯一的地址。
当主设备想要与特定的设备进行通信时,需要发送从设备的地址。
在传输数据时,设备之间的数据传输是以字节为单位的。
在每个字节传输结束后,可以选择继续传输下一个字节,或者发送停止条件。
如果从设备没有准备好接收或发送数据,可以发送非应答信号,中断当前传输。
1.高可靠性:I2C总线使用了双线传输,可以检测到传输过程中的错误。
2.多设备连接:可以连接多个设备在同一个I2C总线上进行通信,通过地址选择特定的设备。
3.低成本:I2C总线只需要两根线(SDA和SCL),简化了硬件设计。
4.低功耗:I2C总线的工作电压可以从3.3V到5V,能够满足大部分设备的需求。
I2C总线协议及工作原理一、概述1、I2C总线只有两根双向信号线。
一根是数据线SDA,另一根是时钟线SCL。
SCL:上升沿将数据输入到每个EEPROM器件中;下降沿驱动EEPROM器件输出数据。
(边沿触发)SDA:双向数据线,为OD门,与其它任意数量的OD与OC门成"线与"关系。
I2C总线通过上拉电阻接正电源。
当总线空闲时,两根线均为高电平(SDL=1;SCL=1)。
连到总线上的任一器件输出的低电平,都将使总线的信号变低,即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。
2、主设备与从设备系统中的所有外围器件都具有一个7位的"从器件专用地址码",其中高4位为器件类型,由生产厂家制定,低3位为器件引脚定义地址,由使用者定义。
主控器件通过地址码建立多机通信的机制,因此I2C总线省去了外围器件的片选线,这样无论总线上挂接多少个器件,其系统仍然为简约的二线结构。
终端挂载在总线上,有主端和从端之分,主端必须是带有CPU的逻辑模块,在同一总线上同一时刻使能有一个主端,可以有多个从端,从端的数量受地址空间和总线的最大电容 400pF的限制。
主端主要用来驱动SCL line;从设备对主设备产生响应;二者都可以传输数据,但是从设备不能发起传输,且传输是受到主设备控制的。
二、协议1.空闲状态I2C总线总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时,规定为总线的空闲状态。
此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状态,即释放总线,由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。
2.起始位与停止位的定义:起始信号:当SCL为高期间,SDA由高到低的跳变;启动信号是一种电平跳变时序信号,而不是一个电平信号。
停止信号:当SCL为高期间,SDA由低到高的跳变;停止信号也是一种电平跳变时序信号,而不是一个电平信号。
起始和终止信号都是由主机发出的,在起始信号产生后,总线就处于被占用的状态;在终止信号产生后,总线就处于空闲状态。
接收器件收到一个完整的数据字节后,有可能需要完成一些其它工作,如处理内部中断服务等,可能无法立刻接收下一个字节,这时接收器件可以将SCL线拉成低电平,从而使主机处于等待状态。
直到接收器件准备好接收下一个字节时,再释放SCL线使之为高电平,从而使数据传送可以继续进行。
发送器每发送一个字节,就在时钟脉冲9期间释放数据线,由接收器反馈一个应答信号。
应答信号为低电平时,规定为有效应答位(ACK简称应答位),表示接收器已经成功地接收了该字节;应答信号为高电平时,规定为非应答位(NACK),一般表示接收器接收该字节没有成功。
对于反馈有效应答位ACK的要求是,接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA线拉低,并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。
如果接收器是主控器,则在它收到最后一个字节后,发送一个NACK信号,以通知被控发送器结束数据发送,并释放SDA线,以便主控接收器发送一个停止信号P。
如下图逻辑分析仪的采样结果:释放总线后,如果没有应答信号,sda应该一直持续为高电平,但是如图中蓝色虚线部分所示,它被拉低为低电平,证明收到了应答信号。
这里面给我们的两个信息是:1)接收器在SCL的上升沿到来之前的低电平期间拉低SDA;2)应答信号一直保持到SCL的下降沿结束;正如前文红色标识所指出的那样。
4.数据的有效性:I2C总线进行数据传送时,时钟信号为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定,只有在时钟线上的信号为低电平期间,数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。
5.数据的传送:在I2C总线上传送的每一位数据都有一个时钟脉冲相对应(或同步控制),即在SCL 串行时钟的配合下,在SDA上逐位地串行传送每一位数据。
数据位的传输是边沿触发。
工作过程总线上的所有通信都是由主控器引发的。
在一次通信中,主控器与被控器总是在扮演着两种不同的角色。
1.主设备向从设备发送数据主设备发送起始位,这会通知总线上的所有设备传输开始了,接下来主机发送设备地址,与这一地址匹配的slave将继续这一传输过程,而其它slave将会忽略接下来的传输并等待下一次传输的开始。
主设备寻址到从设备后,发送它所要读取或写入的从设备的内部寄存器地址;之后,发送数据。
数据发送完毕后,发送停止位。
(这段看不懂就别看了,没什么用)写入过程如下:发送起始位1)发送从设备的地址和读/写选择位;释放总线,等到EEPROM拉低总线进行应答;如果EEPROM接收成功,则进行应答;若没有握手成功或者发送的数据错误时EEPROM不产生应答,此时要求重发或者终止。
2)发送想要写入的内部寄存器地址;EEPROM对其发出应答;3)发送数据4)发送停止位.5)EEPROM收到停止信号后,进入到一个内部的写入周期,大概需要10ms,此间任何操作都不会被EEPROM响应详细:需要说明的是:①主控器通过发送地址码与对应的被控器建立了通信关系,而挂接在总线上的其它被控器虽然同时也收到了地址码,但因为与其自身的地址不相符合,因此提前退出与主控器的通信;2.主控器读取数据的过程:读的过程比较复杂,在从slave读出数据前,你必须先要告诉它哪个内部寄存器是你想要读取的,因此必须先对其进行写入(dummy write):1)发送起始位;2)发送slave地址+write bit set;3)发送内部寄存器地址;4)重新发送起始位,即restart;5)重新发送slave地址+read bit set;6)读取数据主机接收器在接收到最后一个字节后,也不会发出ACK信号。
于是,从机发送器释放SDA线,以允许主机发出P信号结束传输。
7)发送停止位详细:2、数据传送格式(1)字节传送与应答每一个字节必须保证是8位长度。
数据传送时,先传送最高位(MSB),每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位(即一帧共有9位)。
由于某种原因从机不对主机寻址信号应答时(如从机正在进行实时性的处理工作而无法接收总线上的数据),它必须将数据线置于高电平,而由主机产生一个终止信号以结束总线的数据传送。
如果从机对主机进行了应答,但在数据传送一段时间后无法继续接收更多的数据时,从机可以通过对无法接收的第一个数据字节的“非应答”通知主机,主机则应发出终止信号以结束数据的继续传送。
当主机接收数据时,它收到最后一个数据字节后,必须向从机发出一个结束传送的信号。
这个信号是由对从机的“非应答”来实现的。
然后,从机释放SDA线,以允许主机产生终止信号。
(2)数据帧格式I2C总线上传送的数据信号是广义的,既包括地址信号,又包括真正的数据信号。
在起始信号后必须传送一个从机的地址(7位),第8位是数据的传送方向位(R/),用“0”表示主机发送数据(T),“1”表示主机接收数据(R)。
每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。
但是,若主机希望继续占用总线进行新的数据传送,则可以不产生终止信号,马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。
在总线的一次数据传送过程中,可以有以下几种组合方式:a、主机向从机发送数据,数据传送方向在整个传送过程中不变:注:有阴影部分表示数据由主机向从机传送,无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。
A表示应答,表示非应答(高电平)。
S表示起始信号,P表示终止信号。
b、主机在第一个字节后,立即由从机读数据c、在传送过程中,当需要改变传送方向时,起始信号和从机地址都被重复产生一次,但两次读/写方向位正好反相。
6、总线的寻址I2C总线协议有明确的规定:采用7位的寻址字节(寻址字节是起始信号后的第一个字节)。
(1)寻址字节的位定义D7~D1位组成从机的地址。
D0位是数据传送方向位,为“0”时表示主机向从机写数据,为“1”时表示主机由从机读数据。
主机发送地址时,总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较,如果相同,则认为自己正被主机寻址,根据R/位将自己确定为发送器或接收器。
从机的地址由固定部分和可编程部分组成。
在一个系统中可能希望接入多个相同的从机,从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类器件的最大数目。
如一个从机的7位寻址位有4位是固定位,3位是可编程位,这时仅能寻址8个同样的器件,即可以有8个同样的器件接入到该I2C总线系统中。
(2)寻址字节中的特殊地址固定地址编号0000和1111已被保留作为特殊用途。
起始信号后的第一字节的8位为“0000 0000”时,称为通用呼叫地址。
通用呼叫地址的用意在第二字节中加以说明。
格式为:第二字节为 06H(0110)时,所有能响应通用呼叫地址的从机器件复位,并由硬件装入从机地址的可编程部分。
能响应命令的从机器件复位时不拉低SDA和SCL线,以免堵塞总线。
第二字节为 04H(0100)时,所有能响应通用呼叫地址并通过硬件来定义其可编程地址的从机器件将锁定地址中的可编程位,但不进行复位。
如果第二字节的方向位B为“1”,则这两个字节命令称为硬件通用呼叫命令。
在这第二字节的高7位说明自己的地址。
接在总线上的智能器件,如单片机或其他微处理器能识别这个地址,并与之传送数据。
硬件主器件作为从机使用时,也用这个地址作为从机地址。
格式为:在系统中另一种选择可能是系统复位时硬件主机器件工作在从机接收器方式,这时由系统中的主机先告诉硬件主机器件数据应送往的从机器件地址,当硬件主机器件要发送数据时就可以直接向指定从机器件发送数据了。
(3)起始字节起始字节是提供给没有I2C总线接口的单片机查询I2C总线时使用的特殊字节。
不具备I2C总线接口的单片机,则必须通过软件不断地检测总线,以便及时地响应总线的请求。
单片机的速度与硬件接口器件的速度就出现了较大的差别,为此,I2C总线上的数据传送要由一个较长的起始过程加以引导。
引导过程由起始信号、起始字节、应答位、重复起始信号(Sr)组成。
请求访问总线的主机发出起始信号后,发送起始字节(0000 0001),另一个单片机可以用一个比较低的速率采样SDA线,直到检测到起始字节中的7个“0”中的一个为止。
在检测到SDA线上的高电平后,单片机就可以用较高的采样速率,以便寻找作为同步信号使用的第二个起始信号Sr。
在起始信号后的应答时钟脉冲仅仅是为了和总线所使用的格式一致,并不要求器件在这个脉冲期间作应答。
总线数据传送的模拟。