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1、IIC基础培训及例程 制作人：制作者PPT时间：2024年X月目录第第1 1章章 简介简介第第2 2章章IICIIC总线通信总线通信第第3 3章章IICIIC总线数据传输实例总线数据传输实例第第4 4章章IICIIC总线通信故障排除总线通信故障排除第第5 5章章IICIIC总线应用实例总线应用实例第第6 6章章 总结总结 0101第1章 简介 IIC基础概念IIC的定义和结构什么是IICIIC总线的优点和缺点IIC总线的特点主从式和多主式IIC总线的分类IIC总线应用工业自动化、汽车电子、智能家居等IIC总线的主要应用领域高效、可靠、通用性强IIC总线的优点和特点SPI、CAN、RS485等I
2、IC总线与其他总线的比较IIC总线物理连接总线电压、电流、速率等特性IIC总线电气特性主从式连接、多主式连接等IIC总线硬件连接双绞线、屏蔽电缆等IIC总线电缆选择上拉电阻、电容滤波等IIC总线接口电路设计主从式通信、IIC总线协议帧格式IIC总线协议逻辑层0103读写操作、IIC总线应用IIC总线协议的应用层02起始信号、停止信号、ACK信号IIC总线协议物理层IIC总线协议帧格式IIC总线协议帧分为START、ADDRESS、DATA、STOP四个部分。START信号表示开始传输，ADDRESS信号表示被访问的设备地址，DATA信号表示数据内容，STOP信号表示传输结束。汽车电子汽车电子A
3、DASADAS、车载电器、仪表、车、车载电器、仪表、车门控制门控制智能家居智能家居智能灯光、智能温控、安防监智能灯光、智能温控、安防监控控医疗设备医疗设备手术器械、健康监测、病人治手术器械、健康监测、病人治疗疗IIC总线应用案例工业自动化工业自动化PLCPLC控制、传感器数据收集、控制、传感器数据收集、模拟量采集模拟量采集IICIIC总线应用案总线应用案例例-工业自动化工业自动化在工业自动化中，在工业自动化中，IICIIC总线被广泛应用于总线被广泛应用于PLCPLC控制、传感器数据控制、传感器数据收集和模拟量采集等方面。收集和模拟量采集等方面。IIC总线的未来发展提高IIC总线通讯速率更高的速
4、率IIC总线在半导体、医疗、物联网领域的应用更广泛的应用IIC总线通信安全和保密性更安全的通信 0202第2章 IIC总线通信 IIC总线通信模型物理层、控制层、应用层IIC总线通信模型的构成半双工通讯IIC总线通信模型的传输方式起始信号-地址字节-数据字节-应答字节IIC总线通信模式的时序关系标准模式100kbps，快速模式400kbps，高速模式3.4MbpsIIC总线通信速率及其关系IIC总线数据传输起始信号-地址字节-数据字节-应答字节IIC总线数据传输方式8bitsIIC总线数据传输的数据长度0-3.3VIIC总线数据传输的信号电平数据必须在时钟的高电平期间稳定，时钟下降沿数据可以改
5、变IIC总线数据传输的时序关系IIC总线数据读取起始信号-地址字节-数据字节-应答字节IIC总线数据读取方式8bitsIIC总线数据读取的数据长度0-3.3VIIC总线数据读取的信号电平数据必须在时钟的高电平期间稳定，时钟下降沿数据可以改变IIC总线数据读取的时序关系IIC总线应答方式主机发送数据后，从机返回ACK或NACKIIC总线应答方式介绍应答位必须在时钟的高电平期间稳定，时钟下降沿应答位可以改变IIC总线应答方式的时序关系一位IIC总线应答方式的应答长度ACK为低电平，NACK为高电平IIC总线应答方式的应答规则IICIIC总线通信模总线通信模型型IICIIC总线通信模型包含物理层、控
6、制层、应用层。物理层负责传总线通信模型包含物理层、控制层、应用层。物理层负责传输数据，控制层负责控制数据的流动，应用层则为特定的应用程输数据，控制层负责控制数据的流动，应用层则为特定的应用程序提供服务。序提供服务。高速模式最高3.4Mbps高速传输0103线长不超过1m适用于短距离通信02只需两根线简单的硬件连接SPISPI总线总线需要四根线需要四根线适用于较长距离的高速通信适用于较长距离的高速通信只能连接一个设备只能连接一个设备 IIC总线与SPI总线的区别IICIIC总线总线只需两根线只需两根线适用于短距离通信适用于短距离通信多个设备可以连接到同一总线多个设备可以连接到同一总线上上IIC总
7、线通信模式的时序关系IIC总线通信模式的时序关系为：起始信号-地址字节-数据字节-应答字节。0303第3章 IIC总线数据传输实例 IIC总线数据传输的硬件配置是什么IIC总线怎么选用IIC总线芯片有哪些IIC总线连接方式IIC总线数据传输的软件代码实现有哪些I2C库函数怎么写I2C操作流程有哪些I2C中断函数IICIIC总线数据传总线数据传输的应用示例输的应用示例基于基于IICIIC总线数据传输实现总线数据传输实现SPISPI转转IICIIC功能，提供了功能，提供了IICIIC转转SPISPI的标的标准接口，实现了多种准接口，实现了多种SPISPI设备（如设备（如FLASHFLASH、LCD
8、LCD、OLEDOLED等）在等）在IICIIC总线上的通信。总线上的通信。IIC总线数据读取实例怎么实现I2C读操作如何处理I2C中断读操作有哪些注意点I2C循环读操作IIC总线应答方式实例是什么ACK应答的处理方法ACK超时的含义NACK应答设备设备2 2IICIIC地址地址IICIIC协议协议IICIIC数据长度数据长度设备设备3 3IICIIC地址地址IICIIC协议协议IICIIC数据长度数据长度设备设备4 4IICIIC地址地址IICIIC协议协议IICIIC数据长度数据长度IIC总线多设备通信实例设备设备1 1IICIIC地址地址IICIIC协议协议IICIIC数据长度数据长度
9、0404第4章 IIC总线通信故障排除 IIC总线通信故障原因影响IIC通信设备的正常工作电源电压不足包括引脚连接错误，IIC器件地址设置错误等硬件连接错误包括中断配置错误、IIC时序设置不对等软件设置错误IIC总线通信故障检测方法通过示波器查看IIC通信时序示波器分析法通过电表测量IIC通信时序A电表测量法通过逻辑分析仪查看IIC通信过程中数据收发情况逻辑分析仪分析法IIC总线通信故障排除方法确保电源电压正常检查电源电压包括IIC器件地址设置以及引脚连接是否正确检查硬件连接包括中断配置以及IIC时序设置是否正确检查软件设置IIC总线通信故障预防方法以确保电压稳定加大电源电压稳定器容量包括II
10、C器件地址设置以及引脚连接规范规范硬件设计包括中断配置以及IIC时序设置规范规范软件设计IIC总线数据传输故障原因及检测在总线中有一个设备被拉低（或接地）总线挂起在总线中出现电路短路总线短路IIC总线上某个设备没有正确的给出应答信号总线回退IIC总线数据传输故障排查方法检查总线供电电源是否正常检查总线电源检查总线接口是否正确连接检查总线连接通过示波器和逻辑分析仪检查信号状态检查总线信号状态IIC总线数据传输故障预防方法包括总线电源设计以及总线接口设计规范硬件设计包括总线时序设计以及错误处理设计规范软件设计使用高质量的IIC器件以及电源电压稳定器使用高质量器件IIC总线硬件连接故障原因及检测包括
11、IIC器件地址设置错误等引脚连接错误影响IIC通信设备的正常工作总线电源电压不足闪存/静态存储器未按照指定规范设计闪存/静态存储器错误IIC总线硬件连接故障排查方法包括IIC器件地址设置以及引脚连接是否正确检查引脚连接检查总线供电电源是否正常检查总线电源检查是否按照指定规范设计检查闪存/静态存储器IIC总线硬件连接故障预防方法包括IIC器件地址设置以及引脚连接规范规范硬件设计以确保电压稳定加大电源电压稳定器容量按照指定规范设计闪存/静态存储器按照规范设计闪存/静态存储器IIC总线软件应用故障原因及检测中断未被正确配置中断配置错误IIC时序设置未按照规范设置IIC时序设置不对软件设计存在错误软件
12、设计错误IIC总线软件应用故障排查方法检查中断是否被正确配置检查中断配置检查IIC时序设置是否按照规范配置检查IIC时序设置检查软件设计是否存在错误检查软件设计IIC总线软件应用故障预防方法中断按照规范配置规范中断设计按照规范设置IIC时序按照规范设计IIC时序规范软件设计规范软件设计 0505第5章 IIC总线应用实例 IIC总线在面向对象中的应用在一个对象中控制多个传感器，完成数据传输控制对象传感器通过IIC总线，可以同时控制多个对象中的传感器控制多个对象传感器IIC总线可以将多个传感器采集到的数据集中发送给单个处理器进行处理数据集中处理IIC总线在AI中的应用利用IIC总线传输神经网络训
13、练的数据数据传输通过IIC总线控制边缘计算设备，提高AI算法的计算效率控制硬件IIC总线可以通过传感器采集数据，为AI算法提供数据支持传感器数据采集IIC总线在人机交互中的应用通过IIC总线控制触摸屏的数据传输，实现人机交互控制触摸屏IIC总线可以控制LED灯光的颜色、亮度等属性，实现更好的人机交互控制LED灯光IIC总线可以控制电机的转速、转向等参数，实现人机交互控制电机IIC总线在物联网中的应用通过IIC总线控制多个传感器，实现对物联网设备的控制控制传感器利用IIC总线传输物联网设备采集到的数据传输数据通过IIC总线控制执行器，实现对物联网设备的控制控制执行器IIC总线可以控制温度传感器和
14、温度控制器，实现智能控温智能控温0103IIC总线可以控制LED灯光，实现智能照明智能照明02IIC总线可以控制摄像头和门禁等设备，实现智能安防智能安防IIC总线可以控制体温传感器和显示器，实现智能体温测量智能体温计0103IIC总线可以控制血压传感器和显示器，实现智能血压测量智能血压计02IIC总线可以控制心电传感器和显示器，实现智能心电图检测智能心电图IIC总线可以控制交通信号灯，实现智能交通控制智能交通信号0103IIC总线可以控制车载传感器和显示器，实现智能驾驶辅助智能驾驶辅助02IIC总线可以控制导航传感器和显示器，实现智能车辆导航智能车辆导航智能空调智能空调利用利用IICIIC总线
15、控制温度传感器和总线控制温度传感器和显示屏，实现智能温度控制和显示屏，实现智能温度控制和显示显示利用利用IICIIC总线控制遥控器和联网总线控制遥控器和联网模块，实现智能遥控和远程控模块，实现智能遥控和远程控制制智能洗衣机智能洗衣机利用利用IICIIC总线控制水位传感器和总线控制水位传感器和电机，实现智能洗衣和脱水电机，实现智能洗衣和脱水利用利用IICIIC总线控制显示屏和按键，总线控制显示屏和按键，实现智能选择和控制实现智能选择和控制智能烤箱智能烤箱利用利用IICIIC总线控制温度传感器和总线控制温度传感器和加热器，实现智能烘烤和烤制加热器，实现智能烘烤和烤制利用利用IICIIC总线控制显示
16、屏和按键，总线控制显示屏和按键，实现智能选择和控制实现智能选择和控制IIC总线在智能家电中的应用智能冰箱智能冰箱利用利用IICIIC总线控制温度传感器和总线控制温度传感器和制冷器，实现智能冷藏功能制冷器，实现智能冷藏功能利用利用IICIIC总线控制显示屏和扬声总线控制显示屏和扬声器，实现家庭提醒和音响系统器，实现家庭提醒和音响系统总结通过以上的内容可以看出，IIC总线在各个领域都有着广泛的应用。在智能家居、智能医疗、智能交通等领域，IIC总线可以实现设备之间的高效通信和数据传输，提高设备的智能化程度和用户体验。在AI、物联网等领域，IIC总线可以实现设备的连接和数据交互，为算法提供数据支持，推
17、动技术的发展。IICIIC总线控制智总线控制智能家居中的能家居中的LEDLED灯光灯光在智能家居中，我们可以使用在智能家居中，我们可以使用IICIIC总线控制总线控制LEDLED灯光的颜色、亮灯光的颜色、亮度等属性，实现智能照明的功能。通过连接传感器和控制芯片，度等属性，实现智能照明的功能。通过连接传感器和控制芯片，可以实现对灯光的精细控制。同时，可以通过手机可以实现对灯光的精细控制。同时，可以通过手机APPAPP等方式，等方式，实现远程控制和定时开关灯的功能。实现远程控制和定时开关灯的功能。0606第6章 总结 IIC总线技术优劣势可靠性高优势数据传输快速优势成本较高劣势IIC总线技术应用前
18、景手机、平板电脑等电子设备智能电视、智能音响等家电PLC、传感器等工业控制可自动检测错误可靠性高0103芯片成本高、设计难度大成本较高02传输速率高达100Kbps数据传输快速IIC总线技术未来发展方向更多的设备将采用低功耗的IIC总线技术低功耗IIC总线技术将逐渐实现高速传输，速率可达1Mbps高速传输更小、更集成的IIC总线芯片将更加普及更小的芯片IIC总线例程编写标准编写规范、层次结构清晰代码清晰变量名规范、注释完整代码可读性高加入错误处理、异常处理等机制代码健壮性高IIC总线例程使用注意事项确保发送数据到正确的设备明确设备地址确保数据的正常传输正确设置时序避免冲突和错误避免重复发送利用计数器等机制减少时序冲突减少时序冲突0103减少传输的字节数，提高传输效率减少数据传输量02利用更高效的数据结构提高数据处理效率优化数据结构感谢观看本章为大家介绍了IIC总线技术的优劣势、应用前景、发展趋势以及例程编写标准、使用注意事项和优化方案。希望对大家有所帮助，谢谢！谢谢观看！下次再见