如何為數字溫度傳感器選擇系統接口
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圖2：SPI 典型讀/寫周期
圖3：(a)I2C總線/SMBus系統接口；(b)SPI 系統接口
I2C 是一種二線制串行總線接口，工作在主/從模式。二線通信信號分別為開漏 SCL 和 SDA 串行時鐘和串行數據。主器件為時鐘源。數據傳輸是雙向的，其方向取決于讀/寫位的狀態。每個從器件擁有一個唯一的 7 或 10 位地址。主器件通過一個起始位發起一次傳輸，通過一個停止位終止一次傳輸。起始位之后為唯一的從器件地址，再后為讀/寫位。
I2C總線速度為從0Hz到3.4MHz。它沒有SPI 那樣快，但對于系統管理器件如溫度傳感器來說則非常理想。I2C 存在系統開銷，這些開銷包括起始位/停止位、確認位和從地址位，但它因此擁有流控機制。主器件在完成接收來自從器件的數據時總是發送一個確認位，除非其準備終止傳輸。從器件在其接收到來自主器件的命令或數據時總是發送一個確認位。當從器件未準備好時，它可以保持或延展時鐘，直到其再次準備好響應。
I2C允許多個主器件工作在同一總線上。多個主器件可以輕松同步其時鐘，因此所有主器件均采用同一時鐘進行傳輸。多個主器件可以通過數據仲裁檢測哪一個主器件正在使用總線，從而避免數據破壞。由于 I2C總線只有兩條導線，因此新從器件只需接入總線即可，而無需附加邏輯。圖4 顯示了典型的 I2C總線讀/寫操作。
圖4：I2C總線/SMBus的典型讀/寫操作
SMBus是一種二線制串行總線，1996年第一版規范開始商用。它大部分基于I2C總線規范。和 I2C一樣，SMBus不需增加額外引腳，創建該總線主要是為了增加新的功能特性，但只工作在100kHz且專門面向智能電池管理應用。它工作在主/從模式：主器件提供時鐘，在其發起一次傳輸時提供一個起始位，在其終止一次傳輸時提供一個停止位；從器件擁有一個唯一的7或10位從器件地址。
SMBus與I2C總線之間在時序特性上存在一些差別。首先，SMBus需要一定數據保持時間，而 I2C總線則是從內部延長數據保持時間。SMBus具有超時功能，因此當SCL太低而超過35 ms時，從器件將復位正在進行的通信。相反，I2C采用硬件復位。SMBus具有一種警報響應地址(ARA)，因此當從器件產生一個中斷時，它不會馬上清除中斷，而是一直保持到其收到一個由主器件發送的含有其地址的ARA為止。SMBus只工作在從10kHz到最高100kHz。最低工作頻率10kHz是由SMBus超時功能決定的。 (end)
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