I2C总线模块

只看该作者 · 2016-3-25 20:20

I2C外设提供了同步两线接口用来与PSoC设备进行连接，I2C总线与Philip的I2C规范V2.1版本兼容。额外的I2C接口能通过使用UDB进行例化。

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I2C总线模块图

只看该作者 · 2016-3-25 20:24

当在单板上有多个设备或者小的系统构成一个网络时，系统能被设计使用一个单主设备和多个从设备，多个主设备，或者多个主和从设备的连接。

只看该作者 · 2016-3-25 20:25

I2C连接

只看该作者 · 2016-3-25 20:28

为了减少CPU对I2C总线操作的干预，I2C外设提供了特定支持。这个特定支持用于状态检测和帧比特位的生成。

只看该作者 · 2016-3-25 20:28

I2C接口通过DSI布线允许直接连接到任意的GPIO或者SIO引脚。

只看该作者 · 2016-3-25 20:28

I2C操作模式有从模式，单主模式或多主模式。从模式下，总是监听开始条件，用于开始发送或接收数据。
在主模式下，产生开始和停止条件，并初始化交易。多主模式提供时钟同步和仲裁允许总线上有多个主设备存在。如果使用主模式，不能使用从模式，模块不产生中断。

只看该作者 · 2016-3-25 20:33

I2C提供了检测7位硬件地址的功能，而不需要CPU的干预。当I2C的7位地址匹配时，能从休眠模式中唤醒PSoC。如果要求唤醒模式，那么I2C连接被限制在两个特殊的SIO引脚上。

只看该作者 · 2016-3-25 20:35

PSoC的I2C接口主要特性包含：
主和从，发送器和接收器操作；
用于低CPU开销的字节处理；
中断或者轮询CPU接口；
支持总线速度最高为1Mbps（3.4Mbps在UDB内）；
7或10位寻址（10位寻址要求固件支持）；
支持系统管理总线（System Management Bus,SMBus）操作（通过固件支持-UDB内支持SMBus，这种总线基于I2C总线）；
7位硬件地址比较；
地址匹配从低功耗模式唤醒。

只看该作者 · 2016-3-25 20:37

I2C总线由Philips半导体公司（现在为NXP）所提供的一种简单的方法，允许多个设备在一个总线上直接的互相通信。

只看该作者 · 2016-3-25 20:37

只使用两根线：
（1）串行数据（SDA）；
（2）串行时钟（SCL）；

只看该作者 · 2016-3-25 20:39

串行的8位数据传输，标准模式下最大速度为100kbps；快速模式下最大速度400kbps；快速加模式下最大速度1Mbps；高速模式下最大速度3.4Mbps。

只看该作者 · 2016-3-25 20:40

使用集电极开路或者开漏级，通过上拉电阻将设备连接到总线上（线“与”功能）。

只看该作者 · 2016-3-25 20:40

每个连接到总线的设备有独一无二的地址。

只看该作者 · 2016-3-25 20:42

存在简单的主/从关系；

只看该作者 · 2016-3-25 20:42

支持多主模式，当两个设备同时初始化数据传输时，使用冲突检测和仲裁。

只看该作者 · 2016-3-25 20:43

一个典型的I2C总线的传输过程

只看该作者 · 2016-3-25 20:46

主设备控制SCL线，产生一个开始（Start）条件，后面跟着数据字节。数据字节包含7个从设备地址和一个读/写（RW）位。该位设置相对于主设备的数据传输方向。高为读，低为写。

只看该作者 · 2016-3-25 21:36

从设备识别它的地址，并且在第9位的时间间隔内，通过将数据线拉低产生应答(ACK)字节。如果从设备没有用ACK响应第1个字节，主设备产生停止（Stop）条件来终止数据的传输。一个重复的启动条件将用于重新的尝试传输；

只看该作者 · 2016-3-25 21:37

主设备发送或接收（取决RW）中间的字节。