- 距离限制： I2C 主要设计用于单个电路板内或位置较近的组件之间的短距离通信。总线的电容和上拉电阻的电阻限制了可实现的最大通信距离。随着 SDA 和 SCL 线长度的增加，总电容也会增加，从而导致上升时间变慢和潜在的信号衰减。对于长距离通信，其他协议，如 UART（通用异步接收器/发送器）或 SPI（串行外设接口）可能更合适。
- 速度限制： 虽然 I2C 支持不同的速度模式，但其高速模式（高达每秒 3.4Mbits）可能与 SPI 等其他协议的数据传输速率不匹配。需要极高速通信的应用程序可能会受益于提供更快数据速率的替代协议。然而，在选择通信协议时，考虑速度、复杂性和系统要求之间的权衡非常重要。
- 上拉电阻： I2C 需要使用连接到 SDA 和 SCL 线的上拉电阻。这些电阻器维持总线上默认的高逻辑电平。选择适当的电阻值对于确保可靠的信号电平和正确的总线操作至关重要。电阻值不足或过高都会影响信号完整性并导致通信错误。上拉电阻值的计算取决于总线电容、所需上升时间和电源电压等因素。
- 寻址限制： I2C 协议支持有限数量的唯一地址，通常为 7 或 10 位长，这限制了可连接到单个总线的设备的最大数量。在设备数量较多的场景下，可能会出现地址冲突，需要采取地址复用或协议转换器等额外措施来克服限制。仔细规划和考虑设备寻址方案对于避免冲突并确保成功通信至关重要。
- 时钟拉伸： I2C 允许从设备在数据传输期间通过称为时钟拉伸的机制减慢主设备的时钟信号。虽然时钟拉伸可确保同步并防止数据丢失，但它可能会引入时序延迟，从而影响整体系统性能，尤其是在时间关键型应用中。正确处理时钟拉伸并理解其对系统时序的影响对于可靠的 I2C 通信非常重要。
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