I2C总线是一种串行通信协议,它是由Philips公司在1980年代初推出的,用于在板级电路板和芯片之间进行短距离数据传输。
在I2C通信过程中,需要一个时钟信号来同步数据传输。时钟信号由主控制器生成,并由从控制器读取。I2C时钟拉伸是指从控制器可以暂时结束时钟来拉伸时钟脉冲的长度,以便从控制器有足够时间来完成读或写操作。
I2C时钟拉伸是实现在I2C协议中的一种多主控制方式,多主控制方式指的是在多个主控制器共同控制下,指定仅有一个主控制器控制总线。当其他的主控制器也想控制总线时,会向总线上发出请求,通常情况下,只有当当前主控制器释放总线或者发生错误时,才有可能由其他主控制器接管总线控制权。
I2C时钟拉伸的原理是:当从设备需要暂停主设备占用的SCL线时,它可以拉低SCL线的电平并保持在低电平上,从而实现I2C时钟拉伸。
在I2C总线上,当主设备释放SCL线以让从设备处理数据时,如果从设备不能及时地处理完数据并释放SCL线,主设备会在一个特定的时间窗口内等待从设备释放SCL线。
I2C时钟拉伸的现象是SCL线被拉低一段时间,主控制器会等待从设备将主控制器拉低的SCL电平拉高。只有当从设备不再拉低SCL电平时,主设备才会继续产生时钟信号。
①从设备需要额外的时间来处理数据:当从设备的处理时间超过了主设备传输数据的时间,从设备可以使用I2C时钟拉伸来延长主设备传输数据的时间。
②从设备需要中断主设备传输:在某些情况下,从设备可能需要中断主设备传输,例如请求数据或者发送错误消息。在这种情况下,从设备可以使用I2C时钟拉伸来阻止主设备继续传输数据。
③从设备需要频繁传输数据:在从设备需要频繁传输数据的情况下,从设备可以使用I2C时钟拉伸来减少通信的开销,从而提高传输效率。