I2C总线的数据传输模式

I2C是inter-integrated circuit的简称，也被称为TWI，其通信过程仅需两条物理线路，分别称为SDA和SCL，用于传输串行数据和串行时钟信号。在I2C运行过程中，系统采用主从工作模式，并且在同一总线上可以存在多个主机。连接至总线的每一个设备均可通过特定的唯一地址接入总线，主机可切换为发送器或接收器模式。当多个主机同时控制总线时，系统可通过冲突检测与仲裁机制避免数据损坏。I2C总线支持多种速率的工作模式，其中标准模式速率为100kbps，快速模式速率为400kbps，在高速模式下最高可达3.4Mbps。以下对I2C的基本传输方式进行简要说明。

数据传输流程

一次完整的数据发送过程由起始信号至结束信号构成，如图所示。在起始信号之后首先发送地址信息，R/W位用于标识此次操作为写入或读取数据。如果在一次传输过程中需要切换读写操作，则需重新发送起始信号。SDA线上所传输的每个字节必须为8位长度，每次通信中可发送的字节数量无明确限制；但每个字节后必须跟随一个响应位以确认接收状态。当从机因处理其他任务而无法接收数据时，可通过将SCL拉低以暂停数据传输，并在准备好继续通信后释放SCL信号以恢复传输过程。此外，在总线上每个模块均具有独立的地址标识，并且也可设置广播地址以通知所有连接设备进行响应。

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