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目录
1.1 概述 (1)
1.2 I2C总线优点 (1)
1.3 I2C总线的不足与解决方法 (2)
第2章I2C扩展器P82B96简介 (3)
2.1 逻辑框图 (3)
2.2 管脚描述 (3)
2.3 芯片特性 (3)
第3章利用I2C总线远程扩展I/O口 (6)
核磁共振成像3.1 系统设计 (6)
3.2 PCA9554A简介 (6)
3.3 PCA9554A操作 (6)
A.1 操作程序 (9)
A.2 版本信息 (12)
A.3 版权声明 (12)
第1章I2C总线简介
1.1 概述
NXP半导体（原Philips半导体）于20多年前发明了一种简单的双向二线制串行通信总线，这个总线被免费论文下载网站
称为Inter-IC或者I2C总线。目前I2C总线已经成为业界嵌入式应用的标准解决方案，被广泛地应用在各式各样基于微控器的专业、消费与电信产品中，作为控制、诊断与电源管理总线。多个符合I2C总线标准的器件都可以通过同一条I2C总线进行通信，而不需要额外的地址译码器。 1.2 I2C总线优点
●总线仅由2根信号线组成
由此带来的好处有：节省芯片I/O、节省PCB面积、节省线材成本等等；
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●总线协议简单
建筑学概论演员表
I2C协议容易实现得益于简单的协议规范，在芯片内部，以硬件的方法实现I2C部件的逻辑是很容易的。即使MCU内部没有硬件的I2C总线接口，也能够方便地利用开漏的I/O（如果没有，可用准双向I/O代替）来模拟实现；●支持的器件多
NXP半导体最早提出I2C总线协议，目前包括半导体巨头德州仪器（TI）、美国国家半导体（National Semi）、意法半导体（ST）、美信半导体（Maxim-IC）等都有大量器件带有I2C总线接口，这为应用工程师设计产品时选择合适的I2C器件提供了广阔的空间；
●总线上可同时挂接多个器件
同一条I2C总线上可以挂接很多个器件，一般可达数十个以上，甚至更多。器件之间是靠不同的编址来区分的，而不需要附加的I/O线或地址译码部件；
●总线可裁减性好
在原有总线连接的基础上可以随时新增或者删除器件，用软件可以很容易实现I2C 总线的自检功能，能够及时发现总线上的变动；
●总线电气兼容性好
I2C总线规定器件之间以开漏I/O互联，这样，只要选取适当的上拉电阻就能轻易实现3V/5V逻辑电平的兼容，而不需要额外的转换；
●支持多种通信方式
一主多从是最常见的通信方式，此外还支持双主机通信、多主机通信以及广播模式等等；
●通信速率高
I2C总线标准传输速率为100kbps（每秒100k位），在快速模式下为400kbps，最新版本中，位速率可高达3.4Mbps；
●兼顾低速通信
I2C总线的通信速率也可以低至几kbps以下，用以支持低速器件（比如软件模拟的实现）或者用来延长通信距离；
●有一定的通信距离
一般情况下，I2C总线通信距离在数米之内，通过增加I2C扩展器、降低传输速率等办法，通信距离可延长到数十米乃至数百米以上。
基于P82B96的I2C总线的远程I/O口扩展系统Rev. 1.0
基于P82B96的 I 2C 总线的远程I/O 口扩展系统
Rev. 1.0 一般I 2C 总线的拓扑结构是总线结构，这也是大多用户常用的结构，但也有不少缺点使其应用受到限制：
● 信号传输距离有限，常用于一个PCB 板之内；
● 总线上挂接的节点器件有限，受容性负载最大值400pF 的限制； ● 挂接多个器件时速度只能取最低值，高速I 2C 器件速度发挥不出来；
如果要解决上述问题，一般方法是再增加一条或多条I 2C 总线，为不同的总线编写不同的程序，这样做不仅增加了工作量还降低了软件的可移植性。
NXP 紧跟性能发展趋势，把I 2C 总线传输速度由100kbps 全面提升到400kbps 、1Mbps 和3.4Mbps ，而且开发出大量的集线器、中继器、多路复用器和开关等器件，将I 2C 技术从芯片间二线通信的简单应用发展到功能强大而且全面的控制网络应用。
● 扩展了总线容量，从400pF 扩展到4000pF ，大大增加了总线可支持器件的数目，
大量的总线管理器件能解决应用中的各种疑难问题；
● 扩展了通讯距离，不再仅仅是同一电路板上几个器件之间的通讯，通讯距离长达
1000米，可以通过线缆来通讯；
● 出的热插拔功能，应用于系统内部及板机之间的通讯，连接十分可靠、简洁。 资料详尽的I 2C 总线技术开发平台和越来越多的
I 2C 功能部件的成熟应用，使得I 2C 软、硬件技术非常普及，可移植性、透明性的特点也全面提升到前所未有的水平。I 2C 控制网络如图1所示。
图1 I 2
C 控制网络
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