iic總線最多可以掛多少個從設備？

iic總線最多可以掛多少個從設備？

IIC總線，也被稱為I2C總線，是一種串行通信協議，廣泛使用于數字電路和電腦內部件之間的通訊。該協議允許多個器件共用簡單的通訊線，以低成本、低功耗的方式實現多設備的交互通訊。在本篇文章中，我們將探討IIC總線能掛多少個從設備及相關的一些細節。

IIC總線概述

IIC總線是一種雙向的串行總線，主要用于連接微控制器、傳感器、LCD驅動器、EEPROM及其他集成電路等眾多數字設備。該總線由飛利浦公司（Philips）于1982年首次開發，如今這種通訊協議已經成為一種標準。目前，IIC總線已被多個公司采用，廣泛使用于消費性電子市場、工業控制系統、汽車電子和醫療設備等領域。

IIC總線的工作原理

IIC總線由兩根線組成：串行數據線(SDA)和串行時鐘線(SCL)。IIC總線是一種主從式結構協議，總線上必須有一個主設備。主設備可以發送數據給從設備，也可以從一個或多個從設備接收數據。

IIC總線的一種基本結構，其中，主設備通過兩條線之間的交互來控制總線。當主設備發送數據時，它將其串行發送至SDA線上。在數據發送時，主設備向SCL線發送一個時鐘信號，以確保數據在總線上以正確的速率提交給接收方從設備。當從設備接收到數據時，它會向主設備發送數據的確認信號，以確保主設備知道數據已經被成功接收。

IIC總線通訊速度

IIC總線的通訊速度以每秒的位數，或者bits/second（bps）來衡量。其通訊速度的理論上限是400 kbps，但實際上的速率受到大量因素的影響，包括總線長度、電容、噪聲水平等等因素。最常見的IIC總線通訊速率是100 kbps和400 kbps兩種。較快的400 kbps通常用于短距離或高噪聲的通訊環境，而速率較慢的100 kbps適用于長距離通訊或低噪聲的環境。

IIC總線的物理特性

IIC總線的特性如下：

1.總線拓撲：IIC總線支持多種拓撲結構，但必須有一個主設備。

2.電氣特性：IIC總線采用開漏輸出結構，每個設備上都有一個開關來控制SDA線的狀態。

3.電壓水平：IIC總線的標準電壓水平是5V和3.3V。但是，IIC總線可以使用任何電壓范圍，只要電平保證能夠使IIC總線正常工作即可。

4.時鐘同步：IIC總線是一個同步通信協議，需要各設備間同步時鐘信號。

IIC總線的尋址方式

IIC總線尋址是通過主設備來控制的，主要有兩種尋址方式：

1.7位尋址

該方式可以連接128個不同的設備，每個設備使用一個不同的7位地址。

2.10位尋址

該方式可以連接1024個不同的設備，每個設備使用一個不同的10位地址。

IIC總線支持多主設備

IIC總線可以支持多個主設備，但是在每個時刻只能有一個主設備處于活動狀態。如果多個主設備同時發生，那么它們將競爭總線的控制權，直到只有一個設備獲得控制權為止。在某個主設備控制總線時，其他主設備將處于等待狀態。在使用多主設備時，要確保它們的協同邏輯設計得可靠，以避免數據丟失和不良的通訊效果。

IIC總線對從設備的要求

IIC總線連接的從設備必須要能夠支持IIC總線的協議規范。從設備應具備以下特性：

1. 支持IIC總線協議，包括7位和10位的尋址方式。

2. 能夠處理指令，包括讀取和寫入操作。

3. 能夠產生適時的響應：從設備應該能夠在指定的時間內對主設備發出的數據請求或命令做出響應。

4. 具備穩定性：從設備應該具有穩定、可靠的特性，以確保良好的通訊效果。

5. 低耗電：從設備應該是低功耗的，以確保整個IIC總線工作時的低功耗和可持續性。

IIC總線尋址規則

IIC總線連接的從設備需要有一個獨特的物理地址，IIC總線可以使用不同的尋址方式：

1. 從地址尋址：從地址尋址是指每個從設備有一個唯一的從地址，該地址由從設備注冊。在從地址尋址中，總線上所有的從設備都可以被上傳輸到。

2. 設備選擇尋址：設備選擇尋址是指從設備沒有單獨的地址，在總線上進行選擇。在設備選擇尋址中，從設備無需在總線上注冊，只需使用一個GPIO線讓主設備選擇它。

IIC總線掛多少個從設備？

IIC總線能夠連接多少從設備，主要取決于使用的分辨率、總線電阻和分壓器的數量。

通常來說，連接的設備數量多，總線長，電容器的容量更大，更多的電流就需要相應的儲存和釋放，并且總電容器需要降低。因此，IIC總線的從設備數取決于幾個因素：

1.IIC總線電容

IIC總線長度、連接器、分支器等電氣元素增加，總電容器增加。越大電容器需要更多的電流的儲存和釋放，相應的IIC總線上設備的數量需要適當減少。

2.IIC總線特性

如果設備速度和IIC總線速度日趨接近，常常需要在電路中添加緩存來避免設備掛起。這個時候也要考慮IIC總線上設備的數量。

3. IIC總線電壓

IIC總線的標準電壓水平是5V和3.3V，然而IIC總線也可以采用其他電壓，只要電平保證能夠使IIC總線正常工作即可。

綜上所述，IIC總線掛多少個從設備取決于物理和電氣特性因素，以及電路的電容和 IIC總線電壓的因素等各方面因素。在實際應用中，IIC總線通常能掛載8-10個從設備。要注意的是，這個數量是理論值，實際上，IIC總線掛載的從設備數量要根據應用實際情況而定。研發人員需要具備實際掌握IIC總線在該應用場景下可掛載的從設備數量。

總結

IIC總線是一種廣泛應用在數字電路和電腦內部設備通訊領域的串行通信協議。它采用雙線協議結構，在同一條通信線路上可同時傳輸多個設備的數據。該協議允許多個器件共用簡單的通信線路，實現多設備的交互通訊，通訊速率可達400kbps，IIC總線常掛載8-10個從設備，具體數量由應用實際情況而定。在應用中，研發人員需要掌握IIC總線在該應用場景下可掛載的從設備數量，在實際中靈活選擇從設備數量，以確保IIC總線發揮其最大的有效性。