二總線是一種簡單、低成本的串行通訊協議,通常用于連接微控制器與各種外設芯片或傳感器。它只需要兩條導線進行通信,一條為數據引腳SDA(Serial Data),另一條為時鐘引腳SCL(Serial Clock)。因其簡單性與經濟性,二總線在許多應用中得到廣泛使用。
1.二總線是什么意思
二總線是指計算機系統(tǒng)中的一種數據傳輸架構,也稱作雙總線。它由兩條獨立的數據總線組成,分別為地址總線和數據總線。
在二總線架構中,CPU通過地址總線將需要訪問的設備地址發(fā)送到總線上,并通過數據總線傳輸對應設備的數據。二總線在每個時鐘周期內只能傳輸兩個數據,在一個時鐘周期內完成一次數據傳輸。
二總線結構相對簡單,適合于較小型的計算機系統(tǒng),如個人電腦等。由于它的數據傳輸速率相對較低,同時連接的設備數量也有限,因此不適用于需要高速數據傳輸和連接大量設備的計算機系統(tǒng)。
2.二總線通信原理
在二總線通信中,一個典型的數據傳輸過程包括以下步驟:
- 主機發(fā)送起始位(Start Bit),將SDA引腳從高電平拉到低電平,同時保持SCL引腳為高電平
- 主機發(fā)送從機地址和讀寫方向位,從機作出響應,并將SDA引腳置為相應的狀態(tài)
- 主機或從機發(fā)送數據字節(jié),每個數據字節(jié)都由8個數據位組成,最高位為MSB,最低位為LSB
- 接收方在每個字節(jié)結束時發(fā)送應答位(ACK)或非應答位(NACK),以表示是否成功接收該字節(jié)數據。
- 在所有傳輸完成后,主機發(fā)送停止位(Stop Bit),將SDA引腳由低電平拉至高電平,并維持SCL引腳為高電平狀態(tài)
3.二總線和四總線的區(qū)別
二總線和四總線是計算機系統(tǒng)中常見的兩種數據傳輸架構,它們有以下區(qū)別:
- 數據傳輸數量:二總線只能在一次時鐘周期內傳輸兩個數據,而四總線可以在一次時鐘周期內傳輸四個數據。
- 總線帶寬:由于四總線可以傳輸更多的數據,因此它的總線帶寬比二總線更高。
- 系統(tǒng)復雜度:使用四總線需要更多的硬件資源,因此相對較復雜。而二總線則相對簡單。
- 支持設備數量:由于四總線具有更大的帶寬,因此它支持連接更多的設備。而二總線則連接的設備數量相對較小。
選擇使用哪種總線取決于具體的應用場景和需求。如果系統(tǒng)需要高速數據傳輸并且需要連接較多的設備,則可以選擇使用四總線。而如果系統(tǒng)需求相對較簡單,或者需要節(jié)省成本,則可以選擇使用二總線。