i2c通信装置设计原理

Ⅰ 现在的无线电通信的工作原理是什么

与有线传输相比，无线传输具有许多优点。或许最重要的是，它更灵活。无线信号可以从一个发射器发出到许多接收器而不需要电缆。所有无线信号都是随电磁波通过空气传输的，电磁波是由电子部分和能量部分组成的能量波。

每一种无线服务都需要专门设计的天线。服务的规范决定了天线的功率输出、频率及辐射图。天线的“辐射图”描述了天线发送或接收的所有电磁能的三维区域上的相对长度。“定向天线”沿着一个单独的方向发送无线电信号。这种天线用在来源需要与一个目标位置(如在点对点连接中)通信时。定向天线还可能用在多个接收节点排列在一条线上时。或者，它可能用在维持信号的一定距离上的强度比覆盖一个较广的地理区域更重要时，因为天线可以使用它的能量在更多的方向发送信号，也可以在一个方向上发送更长的距离。

Ⅱ 三种通信模式SPI、UART、I2C它们的工作原理

这三种通信模式都是串行总线。
SPI总线
MOTOROLA公司的SPI总线的基本信号线为3根传输线，即SI、SO、SCK。传输的速率由时钟信号SCK决定，SI为数据输入、SO为数据输出。采用SPI总线的系统如图8-27所示，它包含了一个主片和多个从片，主片通过发出片选信号-CS来控制对哪个从片进行通信，当某个从片的-CS信号有效时，能通过SI接收指令、数据，并通过SO发回数据。而未被选中的从片的SO端处于高阻状态。主设备通过产生移位时钟来发起通讯。通讯时，数据由SO
输出，SI
输入，数据在时钟的上升或下降沿由SO
输出，在紧接着的下降或上升沿由SI
读入，这样经过8/16
次时钟的改变，完成8/16
位数据的传输。
I2C总线
I2C（Inter－Integrated
Circuit）总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。I2C串行总线有两根信号线：一根双向的数据线SDA；另一根是时钟线SCL。所有接到I2C总线上的设备的串行数据都接到总线的SDA线，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL。
I2C总线按字节传输，即每次传输8bits二进制数据，传输完毕后等待接收端的应答信号ACK，收到应答信号后再传输下一字节。等不到ACK信号后，传输终止。空闲情况下，SCL和SDA都处于高电平状态。
UART通信
UART:Universal
Asynchronous
Receiver/Transmitter，通用异步接收/发送装置。UART首先将并行数据转换成串行数据来传输。消息帧从一个低位起始位开始，后面是5~8个数据位，一个可用的奇偶位和一个或几个高位停止位。该总线双向通信，可以实现全双工传输和接收。在嵌入式设计中，UART用来与PC进行通信。

Ⅲ 跪求有关于I2C总线的毕业论文

基于I2C总线气体检测系统的设计论文编号:JD668 论文字数:18422,页数:47摘 要本文介绍了一种单片机控制的高精度气体流量检测系统。本系统以8位高性能单片机87C591为核心，以具有I2C总线控制接口的芯片（如：A/D、D/A转换器，LED显示芯片，数据存储器等）为外围器件,对管道气体压力、温度、流量的信号进行采集，由软件对数据进行处理，实现对管道气体压力、温度、流量的精确测量、显示和记录。本文简要论述了当前单片机测控领域常见的同步串行扩展总线I2C的基本原理，以及带I2C总线接口的外围器件的应用，给出了详细的硬件原理电路和软件设计。关键词：气体检测；I2C总线；单片机
Design of gas detection system based on I2C bus
line spirit check-up
Abstract
The paper introces a gas testing system of high precision controlled by single-chip microcomputer. The system adopts 87C591 as the core chip, and the accesses with I2C bus as peripheral circuits (for example: A/D, D/A commutator, LED displaying chip, data accumulator, etc), collecting the signal of the piping gas’ pressure, temperature and currency. Then the software will charge the data, accomplishing the exact measurement, displaying and recording. The paper expounds the primary principle of I2C serial buses for extending in the field of measuring and controlling by single-chip microcomputer, and the application of the peripheral devices of the I2C bus. And the principle for designing the hardware circuit and the software are detailed discussed.Key words: gas detection；I2C-BUS；Mcu-
目 录
摘要…………………………………………………………………………………I
Abstract……………………………………………………………………………Ⅱ
前言…………………………………………………………………………………1
检测系统的总体设计……………………………………………………………3
检测系统的总体结构……………………………………………………………3
检测系统的基本原理……………………………………………………………4
第2章 I2C总线的结构与工作原理………………………………………………5
2.1 I2C总线的概念………………………………………………………………5
2.2 I2C总线的基本原理…………………………………………………………5
2.2.1I2C总线的接口电路……………………………………………………… 5
2.2.2I2C总线的信号及时序定义…………………………………………5
2.2.3I2C总线上的数据传送格式………………………………………………6
2.2.4I2C总线的寻址约定………………………………………………………8
2.3 I2C总线器件到总线线路的电气连接…………………………………………10
2.3.1I2C总线器件的供电………………………………………………………10
2.3.2标准I2C总线器件电阻RP和RS的最大和最小值………………………10
第3章 气体检测系统的硬件设计…………………………………………………11
3.1 检测系统CPU的选择…………………………………………………………11
3.2 A/D转换器的选型设计……………………………………………………… 14
3.3 温度传感器及电路的设计…………………………………………………… 16
3.3.1敏感元件的选用…………………………………………………………16
3.3.2采样放大电路……………………………………………………………18
3.4 压力传感器及电路的设计……………………………………………………19
3.4.1敏感元件的选用…………………………………………………19
3.4.2采样放大电路……………………………………………………………20
流量传感器及电路设计………………………………………………………20
3.5.1敏感元件的选用…………………………………………………………20
3.5.2采样放大电路……………………………………………………………21
3.6 键盘、显示电路…………………………………………………………22
3.6.1显示芯片的选型设计……………………………………………………22
3.6.2键盘路的设计……………………………………………………………26
3.7 系统电源设计……………………………………………………………27
3.7.1±5V直流电源的设计……………………………………………………27
3.7.2+12V直流电源的设计……………………………………………………28
第四章 系统的软件设计………………………………………………………30
4.1 主程序模块……………………………………………………………………30
4.2 键盘、显示模块………………………………………………………………31
4.3 数据采集模块…………………………………………………………………32
结论…………………………………………………………………………………34
参考文献……………………………………………………………………………35
致谢………………………………………………………………………………36
附录………………………………………………………………………………37以上回答来自: http://www.lwtxw.com/html/42-4/4556.htm

Ⅳ 为什么要在i2c总线电路设计中使用总线缓冲器

你说的加总线缓冲器，是个别的，并不是一定要加的。通常是不加的。你是从哪里听说的要加的？
一个不确定的答案，是没有为什么的。
假如，在总线上挂有许多个从器件，为了提高总线的驱动能力，才需要加缓冲器的。可是一般情况下，总线也不可能挂许多的器件的。

Ⅳ I2C是什么

I²C（Inter-Integrated Circuit）是内部整合电路的称呼，是一种串行通讯总线，使用多主从架构，由飞利浦公司在1980年代为了让主板、嵌入式系统或手机用以连接低速周边装置而发展。I²C（读作"I-squared-C" ），还有可选的拼写方式是I2C（读作I-two-C）以及IIC（读作I-I-C），在中国则多以"I方C"称之。

拓展资料：

1. I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

2. 主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件．在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件．然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下．主机负责产生定时时钟和终止数据传送。

3. 在硬件上，12C总线只需要一根数据线和一根时钟线两根线，总线接口已经集成在芯片内部，不需要特殊的接口电路，而且片上接口电路的滤波器可以滤去总线数据上的毛刺．因此I2C总线简化了硬件电路PCB布线，降低了系统成本，提高了系统可靠性。因为12C芯片除了这两根线和少量中断线，与系统再没有连接的线，用户常用IC可以很容易形成标准化和模块化，便于重复利用。

4. I2C总线是一个真正的多主机总线，如果两个或多个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破坏，每个连接到总线上的器件都有唯一的地址，任何器件既可以作为主机也可以作为从机，但同一时刻只允许有一个主机。数据传输和地址设定由软件设定，非常灵活。总线上的器件增加和删除不影响其他器件正常工作。

5. I2C总线可以通过外部连线进行在线检测，便于系统故障诊断和调试，故障可以立即被寻址，软件也利于标准化和模块化，缩短开发时问。连接到相同总线上的IC数量只受总线最大电容的限制，串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100Kbit/s，快速模式下可达400Kbit/s，高速模式下可达3．4Mbit/s。

Ⅵ I2C通信协议的原理是什么，时序图是怎样的

作 者：■ 西安电子科技大学 郑旭阳 李兵兵 黄新平
摘要：介绍模拟I2C总线的多主节点通信原理，并提出一种新的实现方法。这种采用延时接收比较来实现仲裁的方法，可使不具有I2C接口的普通微控制器（MCU）能够实现模拟I2C总线的多主通信，同时对I2C总线的推广起到了积极作用。

关键词：模拟I2C总线 仲裁 多主通信

I2C总线（Inter IC BUS）是Philips公司推出的双向两线串行通信标准。由于它具有接口少、通信效率高等优点，现已得到广泛的应用\[1~3\]。它除了可以进行简单的单主节点通信外，还可以应用在多主节点的通信系统中。在多主节点通信系统中，如果两个或者更多的主节点同时启动数据传输，总线具有冲突检测和仲裁功能，保证通信正常进行并防止数据破坏。现在许多微控制器（MCU）都具有I2C总线接口，能方便地进行I2C总线设计。对于没有I2C总线接口的MCU，可以采用两条I/O接口线进行模拟\[2，3\]。目前，一些介绍模拟I2C的资料主要讲的是在单主节点系统中进行的通信，这使得模拟I2C总线的应用具有一定的局限性。本文根据总线仲裁的思想，提出一种多主节点通信的思想及实现流程。

1 I2C总线系统简介[1~3]

I2C总线系统是由SCL（串行时钟）和SDA（串行数据）两根总线构成的。该总线有严格的时序要求，总线工作时，由串行时钟线SCL传送时钟脉冲，由串行数据线SDA传送数据。总线协议规定，各主节点进行通信时都要有起始、结束、发送数据和应答信号。这些信号都是通信过程中的基本单元。总线传送的每1帧数据均是1个字节，每当发送完1个字节后，接收节点就相应给一应答信号。协议规定，在启动总线后的第1个字节的高7位是对从节点的寻址地址，第8位为方向位（“0”表示主节点对从节点的写操作；“1”表示主节点对从节点的读操作），其余的字节为操作数据。图1列出I2C总线上几个基本信号的时序。

图1中包括起始信号、停止信号、应答信号、非应答信号以及传输数据“0”和数据“1”的时序。起始信号就是在SCL线为高时SDA线从高变化到低；停止信号就是在SCL线为高时SDA线从低变化到高；应答信号是在SCL为高时SDA为低；非应答信号相反，是在SCL为高时SDA为高。传输数据“0”和数据“1”与发送应答位和非应答位时序图是相同的。

图2表示了一个完整的数据传送过程。在I2C总线发送起始信号后，发送从机的7位寻址地址和1位表示这次操作性质的读写位，在有应答信号后开始传送数据，直到发送停止信号。数据是以字节为单位的。发送节点每发送1个字节就要检测SDA线上有没有收到应答信号，有则继续发送，否则将停止发送数据。

2 I2C总线的仲裁

在多主的通信系统中。总线上有多个节点，它们都有自己的寻址地址，可以作为从节点被别的节点访问，同时它们都可以作为主节点向其他的节点发送控制字节和传送数据。但是如果有两个或两个以上的节点都向总线上发送启动信号并开始传送数据，这样就形成了冲突。要解决这种冲突，就要进行仲裁的判决，这就是I2C总线上的仲裁。

I2C总线上的仲裁分两部分：SCL线的同步和SDA线的仲裁。SCL同步是由于总线具有线“与”的逻辑功能，即只要有一个节点发送低电平时，总线上就表现为低电平。当所有的节点都发送高电平时，总线才能表现为高电平。正是由于线“与”逻辑功能的原理，当多个节点同时发送时钟信号时，在总线上表现的是统一的时钟信号。这就是SCL的同步原理。

SDA线的仲裁也是建立在总线具有线“与”逻辑功能的原理上的。节点在发送1位数据后，比较总线上所呈现的数据与自己发送的是否一致。是，继续发送；否则，退出竞争。图3中给出了两个节点在总线上的仲裁过程。SDA线的仲裁可以保证I2C总线系统在多个主节点同时企图控制总线时通信正常进行并且数据不丢失。总线系统通过仲裁只允许一个主节点可以继续占据总线[1]。

图3是以两个节点为例的仲裁过程。DATA1和DATA2分别是主节点向总线所发送的数据信号，SDA为总线上所呈现的数据信号，SCL是总线上所呈现的时钟信号。当主节点1、2同时发送起始信号时，两个主节点都发送了高电平信号。这时总线上呈现的信号为高电平，两个主节点都检测到总线上的信号与自己发送的信号相同，继续发送数据。第2个时钟周期，2个主节点都发送低电平信号，在总线上呈现的信号为低电平，仍继续发送数据。在第3个时钟周期，主节点1发送高电平信号，而主节点2发送低电平信号。根据总线的线“与”的逻辑功能，总线上的信号为低电平，这时主节点1检测到总线上的数据和自己所发送的数据不一样，就断开数据的输出级，转为从机接收状态。这样主节点2就赢得了总线，而且数据没有丢失，即总线的数据与主节点2所发送的数据一样，而主节点1在转为从节点后继续接收数据，同样也没有丢掉SDA线上的数据。因此在仲裁过程中数据没有丢失。

Ⅶ iic总线实现双机通信，求接线图和原理

IIC总线在没有总裁模式的前提下，只能实现主从通信。也就是主机可以随时向从机发送数据，但只能等主机访问才能从机才能应答。这个是标准IIC协议。不知道符不符合你对双机通信的要求。电路图很简单，只用连上2条上，上拉个电阻就可以啦。IIC通信的原理参考飞利浦的标准，两线特定的状态实现数据传输开始，应答，结束等等，多看看时序图就了解啦。

但是大多数的51单片机不带硬件IIC模块，我们可以用软件来模拟。我只写过主机的模拟IIC程序，从机的没写过。从机程序51实现难度很大，也不实用。机制问题，从机响应如不能用中断实现，只能一直让程序在查询，实现起来没什么意义。如果你的51带管脚电平变化中断，可以去尝试下。

Ⅷ 对电脑中i2c总线各设备之间的通信的实现很模糊，能给一个比较通俗的解释来说明吗

你的问题牵扯的东西太多，简单解释下，首先电脑中的CPU好像是没有I2C总线的，这么慢的速率要它干嘛。电脑中的总线，主要指的是指令、数据和地址信号线的互连和传输，接口类型有很多，总线分类方式也很多，可在网上搜索下，给出几种常见的总线类型，如AGP、（E）ISA、ATA、USB、PCI、PCIE、NGIO等。而I2C总线多出现在MCU上，主要是控制使用。
另一个问题，其实就是多任务、多线程的一种应用表现。现在PC上的CPU基本上都含有多任务、多线程、重叠流水功能，尤其是多核处理器，有主处理器、协处理器交替配合处理。用户看到的其实就是连续处理的。

Ⅸ I2C总线数据采集原理

你到网络文库找找，它就是2线的串口总线，如果要模拟的话，需要你编程，编程的话就是两条线的时序问题，这不是一两句话就说的清楚的

Ⅹ I2C芯片是如何工作,在控制系统中起什么作用

I2C 是一总线，这些线都是用来通信，发数据用的，你有一个设备想要发数据给另外一个设备，就要用一些手段，I2C总线只是手段中的一种，其他还有USB总线，SPI等等，通常这些总线会有一个总线控制器来决定是否启用这个总线，总线控制器很多都是集成在CPU里，通过底层的驱动编程，设置总线控制器的寄存器，这条线就启用了，然后在你想要用这条线的设备的驱动里，就可以用一些发包，接包的函数来使用I2C达到通信的目的了