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i2c是一種序列匯流排的外設介面，它採用同步方式序列接收或傳送資訊，兩個裝置在同乙個時鐘下工作。i2
c匯流排只用兩根線：序列資料
sda（
serial data
）、序列時鐘
scl（
serial clock）。
由於i2c
只有一根資料線，因此其傳送資訊和接收資訊不能同時進行。資訊的傳送和接收只能分時進行。i2
c序列匯流排工作時傳輸速率最高可達
400k bit/s。i
2c匯流排上的所有器件的
sda線並接在一起，所有器件的
scl線並接在一起，且
sda線和
scl線必須通過上拉電阻連線到正電源。i2
c匯流排的資料傳輸協議要比
spi匯流排複雜一些，因為i2
c匯流排器件沒有片選控制線，所以i2
c匯流排資料傳輸的開始必須由主器件產生通訊的開始條件（
scl高電平時，
sda產生負跳變）；通訊結束時，由主器件產生通訊的結束條件（
scl高電平時，
sda產生正跳變）。
sda線上的資料在
scl高電平期間必須保持穩定，否則會被誤認為開始條件或結束條件，只有在
scl低電平期間才能改變
sda線上的資料。i2
c匯流排的資料傳輸波形圖如下圖所示。
c應用例項
at24c
系列為美國
atmel
公司推出的序列
coms型e
2prom
，具有功耗小，寬電壓範圍等優點。下圖為
at24c系列e
2prom
的引腳圖。圖中a0、
a1、a2為器件位址引腳，
vss為地，
vcc為正電源，
wp為寫保護，
scl為序列時鐘線，
sda為序列資料線。
at24c系列e
2prom採用i
2c匯流排，i2c
匯流排上可掛接多個介面器件，在i2
c匯流排上的每個器件應有唯一的器件位址，按i2
c匯流排規則，器件位址為
7位二進位制數，它與一位資料方向位構成乙個器件定址位元組。器件定址位元組的最低位（
d0）為方向位（讀
/寫），最高4位（
d7~d4
）為器件型號位址（不同的i2
c匯流排介面器件的型號位址由廠家給定，
at24c系列e
2prom
的型號位址都為
1010
）；其餘3位（
d3~d1
）與器件引腳位址
的片內位址，
at24c01
和at24c02
由於晶元容量可用乙個位元組表示，故讀寫某個單元前，先向e2
prom
寫入乙個位元組的器件位址，再寫入乙個位元組的片內位址。而
at24c04
、at24c08
、at24c16
分別需要9位、
10位和
11位片內位址，所以
at24c04
把器件位址中的
a0作為片內位址的最高位，
at24c08
把器件位址中的
a1a0
作為片內位址的最高兩位，
at24c16
把器件位址中的
a2a1a0
作為片內位址的最高三位。凡在系統中把器件的引腳位址用作片內位址後，該引腳在電路中不得使用，做懸空處理。
at24c32
、at24c64
、at24c128
、at24c256
和at24c512
的片內位址採用兩個位元組。
at24c系列e
2prom
的讀寫操作原理
下列讀寫操作中
sda線上資料傳送狀態標記注釋如下：
start
為啟動訊號（
scl為高電平，
sda產生負跳變），由主機傳送。
stop
為結束訊號（
scl為高電平，
sda產生正跳變），由主機傳送。
addressbyte
、addreeebyte h
、addreeebyte l
為位址位元組，指定片內某單元位址，由主機傳送。
data
為資料位元組，由資料傳送方傳送。
0 為肯定應答訊號，由資料接收方傳送。
1 為否定應答訊號，由資料接收方傳送。
主機控制資料線
sda時，在
scl高電平期間必須保持
sda線上的資料穩定，否則會被誤認為對從機的起始條件或結束條件。主機只能在
scl低電平期間改變
sda線上的資料。主機寫操作期間，用
scl的上公升沿寫入資料；主機讀操作期間，用
scl的下降沿讀出資料。
從at24c
系列at24c01~at24c16中讀n
個位元組的資料格式：從向
向at24c
系列at24c32~at24c512中寫n
個位元組的資料格式（
n<=
頁長，且
n個位元組不能跨頁）：
應答訊號 i
2c匯流排資料傳送時，每成功地傳送乙個位元組資料後，接收器都必須產生乙個應答訊號。應答的器件在第
9個時鐘週期時將
sda線拉低，表示其已經收到乙個
8位資料。i2
c器件在接收到起始訊號和從器件位址之後響應乙個應答訊號，如果器件已選擇了寫操作，則在每接收乙個
8位位元組之後響應乙個應答訊號。i2
c器件工作在讀模式時，在傳送乙個
8位資料後釋放
sda線（
sda置為高電平）並監視乙個應答訊號，一旦接收到主器件的應答訊號，i2
c器件則繼續傳送資料，如果主器件沒有傳送應答訊號（傳送非應答訊號，即
sda為高電平），器件停止傳送資料且等待乙個停止訊號。
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