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深入分析IIC协议的基础内容

 发布时间:2023-03-20 点击量:164
  IIC协议分析介绍:
 
  IIC(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通讯协议,用于连接微控制器、传感器、存储器和其他外设,以实现数据传输和设备控制。它最初由菲利普斯半导体(现在是恩智浦半导体)开发,在现代的嵌入式系统中得到广泛应用。本文将分析IIC协议的工作原理、优缺点和应用场景。
 
  1.工作原理
 
  IIC协议使用两根信号线进行通讯:SCL(时钟线)和SDA(数据线)。SCL由主设备(通常是微控制器)控制,用于同步数据传输和设备操作。SDA由主设备和从设备(其他外围设备)共享,用于传输数据和控制信号。
 
  在IIC协议中,设备通过地址进行通讯。每个设备都有一个的7位地址,其中最高位用于指示设备是读取还是写入。当主设备想要读取从设备的数据时,它首先向从设备发送其地址和一个读取位。从设备检测到地址并发送一个确认信号之后,主设备会继续发送一个或多个字节的数据,并将它们存储在读缓冲器中。
 
  类似地,当主设备想要向从设备写入数据时,它发送从设备地址和一个写入位。从设备检测到地址并发送确认信号之后,主设备将一个或多个字节的数据发送到它们的写缓冲器中。从设备检测到传输的数据并发送确认信号之后,主设备才能结束写入操作。
 
  2.优缺点
 
  IIC协议的优点在于,它简单易用,成本低廉,并且支持多主和多从设备。相比于其他串行通讯协议,如SPI和UART,IIC可以满足更多的应用需求。此外,IIC协议的速度也可以根据应用需求进行调整。
 
  然而,IIC协议的缺点是存在抗干扰能力差的问题。由于SDA和SCL是共享的,当从设备的数字信号干扰主设备信号时,整个通讯链路可能会失效。因此,在实际应用中,IIC协议应该使用串行电阻、滤波电容等外部部件来增强抗干扰能力。
 
  3.用场景
 
  IIC协议可以用于连接各种设备,如温度传感器、光感传感器、液晶屏幕等。由于IIC协议支持多从设备和多主设备,因此它非常适合用于连接多个设备,并以一种简单、低功耗和高效的方式进行通讯。IIC也被广泛应用于许多嵌入式系统平台,如Arduino、Raspberry Pi等。
 
  4.结论
 
  IIC协议是一种常用的串行通讯协议,在现代嵌入式系统中得到广泛应用。它的优点在于简单、易用、成本低廉,并且支持多主和多从设备。但是,由于它的抗干扰能力差,需要增加外部部件以增强抗干扰能力。在实际应用中,需要根据应用需求选择正确的串行通讯协议,以满足不同的应用需求。