C51单片机高效入门：I2C总线系统

一个典型的I²C总线标准的IC器件，其内部不仅有I²C接口电路，还可将内部各单元电路划分成若干相对独立的模块，它只有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL。CPU可以通过指令对各功能模块进行控制。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，I²C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器）。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量（数据）两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。I²C总线接口电路如图10-31所示。

图10-31 I²C总线的系统结构(www.xing528.com)

I²C总线的器件分为主器件和从器件。主器件的功能是启动在总线上传送数据，并产生时钟脉冲，以允许与被寻址的器件进行数据传送。被寻址的器件，称为从器件。一般来讲，任何器件均可以成为从器件，只有微控制器才能称为主器件。主、从器件对偶出现，工作在接收还是发送数据方式，由器件的功能和数据传送方向所决定。

I²C总线允许连接多个微控制器，显然不能同时存在两个主器件，先控制总线的器件成为主器件，这就是总线竞争。在竞争过程中数据不会被破坏、丢失。数据只能在主、从器件中传送，结束后，主、从器件将释放总线，退出主、从器件角色。