郑采君

（中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所 河北 廊坊 065000）

I2C总线是两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。该总线具有如下特点：1）只要求两条总线线路，一条串行数据线（SDA），一条串行时钟线（SDL）；2）每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址寻址，总线中主机可以作为主机发送器或主机接收器；3）它是一个真正的多主机总线，如果两个或更多主机同时初始化数据传输可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏；4）双向数据传输位速率在标准模式下可达100 kbit/s快速模式下可达400 kbit/s高速模式下可达3.4 Mbit/s；5）片上的滤波器可以滤去总线数据线上的毛刺以保证数据完整；6）连接到相同总线的IC数量只受到总线的最大电容400 pF限制。 I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于I2C总线为两线式总线，它占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。它支持多主控制（multimastering），总线中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主机。任何主机都能够控制总线信号的传输和时钟频率。在任何时间点上只能有一个器件作为主机，其他器件作为从机。正是由于I2C总线具有上述诸多优点，具备I2C接口的器件在仪器设计中已被广泛采用，比较常见的如：日历芯片、存储芯片、模数转换器以及数模转换器等。

不幸的是大多数CPU都擅长操作并口，而并不具备直接操作I2C总线接口的能力。在系统设计时，为了与具有I2C总线接口的芯片连接，经常采用的方法是：利用CPU的2条通用输入输出（GPIO）线作为I2C总线使用，用软件模拟的方法，产生I2C总线需要的控制时序[1]。……