I2C 总线

定义

I2C(Inter-Integrated Circuit,读作 I-squared-C)是飞利浦(现恩智浦)于 1980 年代发明的同步串行总线,只用两根线——串行数据线 SDA 和串行时钟线 SCL——即可连接一个或多个主设备与多个从设备,两线均为开漏结构并接上拉电阻。

工作方式

通信由主设备发起:先发送起始条件,再发送 7 位(或 10 位)从机地址与读写位,对应从设备应答后进行字节传输,以停止条件结束。标准速率 100 kbit/s,快速模式 400 kbit/s,更高有 1 Mbit/s 与 3.4 Mbit/s 模式。多主机场景通过总线仲裁避免冲突。

应用与局限

I2C 广泛用于板内低速外设:温度传感器、EEPROM、RTC 时钟、电源管理芯片、触摸屏控制器,以及内存条的 SPD 信息读取(SMBus 是其变体)。优点是省引脚、可挂多设备;缺点是速度低、总线电容限制距离与挂载数量。后继标准 I3C 在兼容 I2C 的基础上提升了速率并支持带内中断。