【经验】如何基于8位单片机EFM8LB实现I2C Slave高速通信？
I2C协议自诞生以来，一直在持续不断地发展，双向数据传输位速率已先后有标准模式下的100Kbit/s、快速模式下的400Kbit/s以及高速模式下的3．4Mbit/s。
世界著名精密混合器件方案提供商SILICON LABS，其推出的8位单片机EFM8LB，具有高性能、高集成度、小体积等特性，被广泛应用在光模块、电机控制、IoT等产品上，它可以支持I2C Slave模式下的高速I2C通信，本文将详细说明它的实现方法，供大家参考。
一、EFM8LB的I2C Slave
图1 EFM8LB的I2C Slave外设结构框图
EFM8LB的I2C Slave仅支持从属模式，它可以实现的通信速率有：标准（最高100 kbps），快速（400 kbps），快速增强（1 Mbps）和高速（3.4 Mbps）传输速度。它时钟低位扩展（时钟延长）、高速I2C模式检测、硬件识别从站地址（7位）和自动确认地址/数据，而且，收到匹配的从机地址时，从低功耗模式自动唤醒等等。
二、EFM8LB I2C Slave如何进入、退出高速模式
I2C协议支持高速模式（HS模式）传输，允许设备以高达3.4 Mbps的速率传输数据，并与低速设备保持完全向下兼容。除了要求固件启用I2CSLAVE0外设之外，I2CSLAVE0外设与I2C HS模式操作兼容，无需任何固件干预。
默认情况下，I2C总线的工作速度仅为快速模式（F / S模式），最大传输速率为400 kbps。只有在I2C总线上出现以下位序列后，I2C总线才会从F / S模式切换到HS模式：
1. START bit (S)
2. 8-bit master code (0000 1XXX)
3. NACK bit (N)
HS模式主代码是保留的8位代码，不用于从机寻址或其他目的。 HS模式兼容的I2C主设备将通过以不超过400 kbps的传输速率在I2C总线上传输上述位序列来将I2C总线切换到HS模式。之后，主设备可以切换到HS模式，以最高3.4 Mbps的速率传输数据。当I2C主器件发送STOP位时，I2C总线切换回F / S模式。
三、EFM8LB I2C Slave读、写操作
I2C”主写入”数据，即数据从“主à从”。操作流程如下：
图2 I2C”主写入”数据时序图
图3 I2C”主读”数据流程图
I2C”主读”数据，即数据从“从à主”。操作流程如下：
图4 I2C”主读”数据时序图
图5 I2C”主读”数据流程图
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SILICON LABS 8-bit Microcontroller选型表
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产品型号
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品类
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系列
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Frequency（MHz）
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Flash (kB)
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RAM (kB)
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Vdd min（V）
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Vdd max（V）
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Package Type
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Package Size (mm)
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Internal Osc.
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Dig I/O Pins
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ADC 1
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Temp Sensor
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Timers (16-bit)
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PCA Channels
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DAC
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Comparators
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UART
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SPI
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I2C
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HS I2C Slave
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EMIF
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CAN
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LIN
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VREF
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Debug Interface
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C8051F392-A-GM
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8位MCU
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C8051F39x Small Form Factor
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QFN20
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4x4
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10-bit, 16-ch., 500 ksps
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Temp Sensor
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10-bit, 2-ch.
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VREF
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C2
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选型表 - SILICON LABS 立即选型
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