引言
I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信接口协议，广泛应用于各种嵌入式系统中。在单片机系统中，I2C接口可用于连接多个外设，实现数据的传输与交互。本文将介绍单片机I2C接口的应用，并探讨多设备数据传输的方法。
I2C接口简介
I2C接口由两根信号线组成：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。在I2C总线上可以连接多个设备，并通过设备地址进行选择。通信过程中，若一设备需要发送数据给其他设备，则将数据发送到总线上，并由目标设备接收；若设备需要接收数据，则等待总线上的数据传输。I2C接口支持全双工通信，数据传输由主设备（主站）控制。
I2C多设备数据传输方法
1. 设备地址
在I2C总线上，每个设备都有唯一的7位地址（部分设备有10位地址）。主设备通过发送设备地址来选择需要与之通信的设备。地址由高至低位传输，最低位用于指示读写操作（0表示写操作，1表示读操作）。
2. 主发送
主设备可以通过向从设备发送数据来实现数据的传输。主发送操作的流程如下：
- 主设备发送起始信号（Start）
- 主设备发送设备地址和写位（地址+0），等待从设备的响应
- 主设备发送要传输的数据
- 主设备发送停止信号（Stop）
3. 从接收
从设备可以通过等待主设备发送数据，并接收数据来实现数据的传输。从接收操作的流程如下：
- 主设备发送起始信号（Start）
- 主设备发送设备地址和读位（地址+1），等待从设备的响应
- 从设备接收主设备发送的数据，并返回ACK（接收应答）信号
- 若主设备需要继续发送数据，则从设备继续接收，并返回ACK信号；若主设备发送完毕，则从设备发送停止信号，并返回NACK（不接收应答）
- 从设备接收停止信号（Stop）
4. 主接收
主设备也可以通过等待从设备发送数据，并接收数据来实现数据的传输。主接收操作的流程如下：
- 主设备发送起始信号（Start）
- 主设备发送设备地址和读位（地址+1），等待从设备的响应
- 从设备接收主设备发送的数据，并返回ACK信号
- 若主设备需要继续接收数据，则从设备继续发送，并返回ACK信号；若主设备接收完毕，则从设备发送停止信号，并返回NACK
- 主设备接收停止信号（Stop）
结论
通过I2C接口，单片机系统可以方便地实现多设备间的数据传输与交互。主设备可以通过主发送和主接收操作来控制数据的传输方向，而从设备可根据主设备的操作进行从接收或从发送操作。合理地使用I2C接口，可以构建更复杂的单片机系统，并实现各种功能。
参考资料
本文来自极简博客，作者：算法之美，转载请注明原文链接：单片机I2C接口应用
