I 2 C(Inter－Integrated CIRCUIT)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線,用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。I 2 C總線產(chǎn)生于在80年代,最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā),如今主要在服務(wù)器管理中使用,其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對(duì)各個(gè)組件進(jìn)行查詢,以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài),如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇�？呻S時(shí)監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫度等多個(gè)參數(shù),增加了系統(tǒng)的安全性,方便了管理。

1. I2C總線特點(diǎn)

　　I 2 C總線最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單性和有效性。由于接口直接在組件之上,因此I 2 C總線占用的空間非常小,減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量,降低了互聯(lián)成本�？偩�的長(zhǎng)度可高達(dá)25英尺,并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個(gè)組件。I 2 C總線的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,它支持多主控(multimastering), 其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。一個(gè)主控能夠控制信號(hào)的傳輸和時(shí)鐘頻率。當(dāng)然,在任何時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)主控。

2. I2C總線工作原理

2.1 總線的構(gòu)成及信號(hào)類型

I2C總線是一種串行數(shù)據(jù)總線,只有二根信號(hào)線,一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA,另一根是時(shí)鐘線SCL。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送,最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上,但就像電話機(jī)一樣只有撥通各自的號(hào)碼才能工作,所以每個(gè)電路和模塊都有唯一的地址,在信息的傳輸過(guò)程中,I 2 C總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器）,又是發(fā)送器（或接收器）,這取決于它所要完成的功能。CPU發(fā)出的控制信號(hào)分為地址碼和控制量?jī)刹糠?地址碼用來(lái)選址,即接通需要控制的電路,確定控制的種類;控制量決定該調(diào)整的類別（如對(duì)比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。這樣,各控制電路雖然掛在同一條總線上,卻彼此獨(dú)立,互不相關(guān)。

2.2 位的傳輸
SDA 線上的數(shù)據(jù)必須在時(shí)鐘的高電平周期保持穩(wěn)定數(shù)據(jù)線的高或低電平狀態(tài)只有在SCL 線的時(shí)鐘信號(hào)是低電平時(shí)才能改變

2.3 開始信號(hào)
SCL為高電平時(shí),SDA由高電平向低電平跳變,開始傳送數(shù)據(jù)。

2.4 結(jié)束信號(hào)：
SCL為高電平時(shí),SDA由低電平向高電平跳變,結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。

2.5 應(yīng)答信號(hào)：
接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后,向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖,表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后,等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào),CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后,根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào),由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。

2.6 總線基本操作
　　I 2 C規(guī)程運(yùn)用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上,則定義為發(fā)送器,器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器。主器件和從器件（本文為AT24C01）都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。 總線必須由主器件（通常為微控制器CPU）控制,主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘（SCL）控制總線的傳輸方向,并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在SCL為低電平的期間才能改變,SCL為高電平的期間,SDA狀態(tài)的改變被用來(lái)表示起始和停止條件。