【www.ti.comTCA6424低电压24位I C和SMBus I / O扩展器与中断输出，复位和】,IC型号TCA6424,TCA6424 PDF资料,TCA6424经销商,ic,电子元器件-51电子网

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TCA6424

低电压24位I C和SMBus I / O扩展器

与中断输出，复位和配置寄存器

SCPS175 - 2007年11月

特点

操作的电源电压范围

1.65 V至5.5 V

允许双向电压电平转换

和GPIO扩展之间：

- 1.8 -V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

- 2.5 -V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

- 3.3 V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

- 5 V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

C到并行端口扩展器

1低待机电流消耗

施密特触发器操作允许慢速输入

过渡和更好的开关噪声

免疫力在SCL和SDA输入

– V

HYS

= 0.18 V典型值在1.8 V

– V

HYS

= 0.25 V典型值在2.5 V

– V

HYS

= 0.33 V典型值在3.3 V

– V

HYS

= 0.5 V典型值在5 V

5 V容限I / O端口

低电平有效复位输入（ RESET ）

漏极开路低电平有效中断输出（ INT ）

400 kHz的快速I

C总线

输入/输出配置寄存器

极性反转寄存器

内部上电复位

动力与配置的所有通道

输入

开机时无毛刺

在SCL / SDA输入噪声滤波器

锁存输出，大电流驱动

最大能力可直接驱动LED

闭锁性能超过100mA的每

JESD 78 ， II类

ESD保护超过JESD 22

- 2000 -V人体模型（ A114 -A ）

- 200 -V机型号（ A115 -A ）

- 1000 -V带电器件模型（ C101 ）

RGJ包

（底视图）

1 2

INT

CCI

SDA

SCL

RESET

CCP

P10

P11

P12

P13

P14

P15

P16

P17

24 23 22 21 20 19 18 17

描述/订购信息

这24位I / O扩展为双线双向总线（我

C）被设计为远程提供通用I / O

扩张通过我大多数微控制器系列

C接口[串行时钟（ SCL）和串行数据（ SDA ）。

该装置的主要优点是它的宽V

范围内。它可以从1.65 V上的P口侧至5.5 V和

在SDA / SCL一边。这使得TCA6424与新一代微处理器的接口和

微控制器上的SDA / SCL一边，那里的供应水平都在下降，以节省电力。在对比

微处理器和微控制器，一些印刷电路板组件的滴电源，如LED，

保持在5 V电源。

在TCA6424双向电压电平转换是通过V提供

CCI

. V

CCI

应连接到

在V

的外部SCL / SDA信号线。这表明在V

在我的水平

I2C总线上的TCA6424 。电压

该TCA6424的P口上电平由在V确定

CCP

订购信息

-40 ° C至85°C

(1)

(2)

QFN - RGJ

包

(1) (2)

3000卷

订购型号

TCA6424RGJR

顶部端标记

PH424

包装图纸，热数据和符号可在

www.ti.com/packaging 。

对于最新的封装和订购信息，请参阅封装选项附录本文档的末尾，或见TI

网站：

www.ti.com 。

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并且在关键的应用程序中使用

德州仪器公司的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

产品预览资料涉及产品的

发展形成或设计阶段。特征数据和

其他规格的设计目标。德州仪器储备

有权改变或者恕不另行通知停止这些产品。

2007 ，德州仪器

P27

P26

P25

P24

P23

P22

P21

P20

ADDR

GND

产品预览

P00

P01

P02

P03

P04

P05

P06

P07

TCA6424

低电压24位I

C和SMBus的I / O扩展器

与中断输出，复位和配置寄存器

SCPS175 - 2007年11月

www.ti.com

描述/订购信息（续）

该TCA6424由三个8位配置（输入或输出选择），输入，输出和极性

反转（高电平有效）寄存器。在上电时，I / O引脚配置为输入。然而，系统主控制器可以

使I / O作为输入或输出通过写I / O配置位。对于每个输入的数据或

输出被保持在相应的输入或输出寄存器。所述输入端口寄存器的极性可以反转

与极性反转寄存器。所有寄存器可以由系统主机读取。

该系统主机可以通过发送一个复位超时或其他操作不当的情况下的TCA6424

低复位输入。上电复位会将寄存器的默认状态，并初始化I

C / SMBus的

状态机。 RESET引脚导致发生同样的复位/初始化不depowering的一部分。

当任何输入状态与其对应的TCA6424漏极开路中断（INT ）输出被激活

输入端口寄存器状态和用于指示到系统主器件的输入状态发生了变化。

INT可以连接到微控制器的中断输入。通过该线路上发送一个中断信号，该

远程I / O可以通知微控制器是否存在及其端口的输入数据，而不必通过通信

在我

C总线。因此， TCA6424可以保持一个简单的从设备。

该装置的P-端口输出具有高灌电流能力，可直接驱动LED ，功耗低

器件的电流。

一个硬件引脚（地址）可用于编程和改变固定的I

C类地址，并允许最多两个设备

共享相同的I

C总线或SMBus 。

终端功能

终奌站

PIN号

名字

P00

P01

P02

P03

P04

P05

P06

P07

P10

P11

P12

P13

P14

P15

P16

P17

P20

P21

P22

P23

P24

P25

P26

P27

GND

ADDR

CCP

描述

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P00被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P01被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P02被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P03被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P04被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P05被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P06被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P07被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P10被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P11被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P12被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P13被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P14被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P15被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P16被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P17被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P20被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P21被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P22被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P23被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P24被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P25被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P26被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P27被配置为输入。

地

地址输入。直接连接到V

CCP

或地面。

TCA6424的P口的电源电压

产品预览

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TCA6424

2007 ，德州仪器

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TCA6424

低电压24位I C和SMBus I / O扩展器

与中断输出，复位和配置寄存器

SCPS175 - 2007年11月

终端功能（续）

终奌站

PIN号

名字

RESET

SCL

SDA

CCI

INT

描述

低电平有效复位输入。连接到V

CCP

通过上拉电阻，如果没有使用有效的连接。

串行时钟总线。连接到V

CCI

通过上拉电阻。

串行数据总线。连接到V

CCI

通过上拉电阻。

我的电源电压

C总线。直接连接到V

外部I的

C中间。提供的电压电平

翻译。

中断输出。连接到V

CCI

通过上拉电阻。

电压转换

表1

显示了如何设置V

对于I之间的必要的电压转换电平

C总线和

TCA6424.

表1.电压转换

CCI

（ SDA和SCL我

C中间）

(V)

1.8

2.5

3.3

CCP

（P PORT ）

(V)

1.8

3.3

1.8

2.5

3.3

1.8

2.5

3.3

1.8

2.5

3.3

2.5

2007 ，德州仪器

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产品预览

TCA6424

低电压24位I

C和SMBus的I / O扩展器

与中断输出，复位和配置寄存器

SCPS175 - 2007年11月

www.ti.com

逻辑图（正逻辑）

INT

LP滤波器

打断

逻辑

ADDR

SCL

SDA

输入

滤波器

I 2 C总线

控制

移

24位

I / O端口

P27–P20

P17–P10

P07–P00

产品预览

CCI

CCP

RESET

GND

POWER- ON

RESET

写脉冲

读脉冲

所有I / O设置为输入复位。

显示引脚数都为RGJ包。

P00到P27原理示意图

DATA FROM

移位寄存器

DATA FROM

移位寄存器

写配置

脉冲

写脉冲

CON组fi guration

输出端口

注册资料

CCP

P00到P27

输入

PORT

读脉冲

ESD保护二极管

GND

输入端口

注册资料

产量

PORT

为INT

DATA FROM

移位寄存器

写脉冲极性

极性

注册资料

极性

逆温

在上电或复位后，所有寄存器恢复到默认值。

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TCA6424

2007 ，德州仪器

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TCA6424

低电压24位I C和SMBus I / O扩展器

与中断输出，复位和配置寄存器

SCPS175 - 2007年11月

I / O端口

当一个I / O配置为输入，场效应晶体管Q1和Q2关断时，它创建了一个高阻抗输入。该

输入电压可以高于V升高

到最大5.5 V

如果该I / O被配置为输出时，Q1或Q2使能，根据输出端口寄存器的状态。在

这种情况下，还有I / O引脚，要么V的低阻抗路径

或GND 。外部电压

适用于该I / O引脚不应超过正常工作的建议水平。

C接口

在双向I

C总线由串行时钟（ SCL）和串行数据（ SDA）线。两条线必须是

当连接到装置的输出级通过上拉电阻连接到正电源。数据

传输可以启动只有当总线不忙。

这种装置C的通信是由一个主，从高至低跳变对发送启动条件启动

在SDA的输入/输出，而SCL输入为高电平（见

图1）。

启动条件后，设备地址

字节发送，最显著位（MSB）首先，包括数据方向位（ R / W）。

接收到有效地址字节之后，该装置带有一个确认（ACK）响应，低的在SDA

输入/输出的ACK时钟脉冲的高过程中。从设备的地址（地址）输入必须

不被启动和停止状态之间改变。

停止条件，在SDA输入由低到高的跳变/输出，而SCL输入为高电平，由发送

主人（见

图1）。

任何数量的数据字节可以从发射机传送的开始和停止之间到接收器

条件。每个8位字节后面跟着一个ACK位。发射前必须释放SDA线

接收器可以发送一个ACK位。应答的器件必须在ACK期间拉低SDA线

时钟脉冲，使SDA线为高脉冲在ACK相关的时钟周期的过程中是稳定的低（见

图3）。

当从机接收器处理，它必须产生一个ACK每收到一个字节后。同样，

主机必须产生，它接收从机发送一个字节后的ACK 。建立和保持

时间必须得到满足，以确保其正常工作。

主机接收器通过不产生应答（ NACK ）信号后，数据从发送器的一端

最后一个字节已同步输出的奴隶。这是由主接收器通过保持SDA线为高电平完成。

在这种情况下，发射器必须释放数据线，使主机产生一个停止条件。

SDA

SCL

启动条件

停止条件

启动和停止条件图1.定义

SDA

SCL

数据线

变化

图2.位传输

2007 ，德州仪器

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TCA6424

产品预览

在我

C总线中，只有一个数据位在每个时钟脉冲期间传送。 SDA线上的数据必须保持

高脉冲的时钟周期，因为改变此时的数据线中的稳定将被解释为控制

命令（启动或停止）（见

图2）。

TCA6424

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SCPS175A - 2007年11月 - 修订2009年11月

低电压24位I

C和SMBus的I / O扩展器

与中断输出，复位和配置寄存器

检查样品：

TCA6424

特点

操作的电源电压范围

1.65 V至5.5 V

允许双向电压电平转换

和GPIO扩展之间：

- 1.8 -V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

- 2.5 -V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

- 3.3 V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

- 5 V SCL / SDA和

1.8 V， 2.5 V， 3.3 V或5 V P端口

C到并行端口扩展器

1低待机电流消耗

μA

施密特触发器操作允许慢速输入

过渡和更好的开关噪声

免疫力在SCL和SDA输入

– V

HYS

= 0.18 V典型值在1.8 V

– V

HYS

= 0.25 V典型值在2.5 V

– V

HYS

= 0.33 V典型值在3.3 V

– V

HYS

= 0.5 V典型值在5 V

5 V容限I / O端口

低电平有效复位（ RESET ）输入

漏极开路低电平有效中断（ INT ）输出

400 kHz的快速I

C总线

输入/输出配置寄存器

极性反转寄存器

内部上电复位

动力与配置的所有通道

输入

开机时无毛刺

在SCL / SDA输入噪声滤波器

锁存输出，大电流驱动

最大能力可直接驱动LED

闭锁性能超过100mA的每

JESD 78 ， II类

ESD保护超过JESD 22

- 2000 -V人体模型（ A114 -A ）

- 200 -V机型号（ A115 -A ）

- 1000 -V带电器件模型（ C101 ）

RGJ包

（底视图）

P00

P01

P02

P03

P04

P05

P06

P07

1 2

24 23 22 21 20 19 18 17

INT

CCI

SDA

SCL

RESET

CCP

ADDR

GND

P10

P11

P12

P13

P14

P15

P16

P17

描述/订购信息

这24位I / O扩展为双线双向总线（我

C）被设计为远程提供通用I / O

扩张通过我大多数微控制器系列

C接口[串行时钟（ SCL）和串行数据（ SDA ）。

该装置的主要优点是它的宽V

范围内。它可以从1.65 V上的P口侧至5.5 V和

在SDA / SCL一边。这使得TCA6424与新一代微处理器的接口和

微控制器上的SDA / SCL一边，那里的供应水平都在下降，以节省电力。在对比

微处理器和微控制器，一些印刷电路板组件的滴电源，如LED，

保持在5 V电源。

在TCA6424双向电压电平转换是通过V提供

CCI

. V

CCI

应连接到

在V

的外部SCL / SDA信号线。这表明在V

在我的水平

I2C总线上的TCA6424 。电压

该TCA6424的P口上电平由在V确定

CCP

请注意，一个重要的通知有关可用性，标准保修，并在得克萨斯州的关键应用程序使用

仪器的半导体产品和免责条款及其出现在此数据表的末尾。

PRODUCTION数据信息为出版日期。

产品符合占德州条款规范

仪器标准保修。生产加工过程中不

不一定包括所有参数进行测试。

P27

P26

P25

P24

P23

P22

P21

P20

TCA6424

SCPS175A - 2007年11月 - 修订2009年11月

www.ti.com

描述/订购信息（续）

该TCA6424由三个8位配置（输入或输出选择），输入，输出和极性

反转（高电平有效）寄存器。在上电时，I / O引脚配置为输入。然而，系统主控制器可以

使I / O作为输入或输出通过写I / O配置位。对于每个输入的数据或

输出被保持在相应的输入或输出寄存器。所述输入端口寄存器的极性可以反转

与极性反转寄存器。所有寄存器可以由系统主机读取。

该系统主机可以通过发送一个复位超时或其他操作不当的情况下的TCA6424

低复位输入。上电复位会将寄存器的默认状态，并初始化I

C / SMBus的

状态机。 RESET引脚导致发生同样的复位/初始化不depowering的一部分。

当任何输入状态与其对应的TCA6424漏极开路中断（INT ）输出被激活

输入端口寄存器状态和用于指示到系统主器件的输入状态发生了变化。

INT可以连接到微控制器的中断输入。通过该线路上发送一个中断信号，该

远程I / O可以通知微控制器是否存在及其端口的输入数据，而不必通过通信

在我

C总线。因此， TCA6424可以保持一个简单的从设备。

该装置的P-端口输出具有高灌电流能力，可直接驱动LED ，功耗低

器件的电流。

一个硬件引脚（地址）可用于编程和改变固定的I

C类地址，并允许最多两个设备

共享相同的I

C总线或SMBus 。

订购信息

-40 ° C至85°C

(1)

(2)

QFN - RGJ

包

(1)

(2)

订购型号

TCA6424RGJR

顶部端标记

PH424

3000卷

包装图纸，热数据和符号可在

www.ti.com/packaging 。

对于最新的封装和订购信息，请参阅封装选项附录本文档的末尾，或见TI

网站：

www.ti.com 。

表1.端子功能

终奌站

PIN号

名字

P00

P01

P02

P03

P04

P05

P06

P07

P10

P11

P12

P13

P14

P15

P16

P17

P20

P21

P22

P23

P24

描述

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P00被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P01被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P02被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P03被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P04被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P05被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P06被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P07被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P10被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P11被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P12被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P13被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P14被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P15被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P16被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P17被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P20被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在上电时，P21被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P22被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P23被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P24被配置为输入。

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SCPS175A - 2007年11月 - 修订2009年11月

表1.终端功能（续）

终奌站

PIN号

名字

P25

P26

P27

GND

ADDR

CCP

RESET

SCL

SDA

CCI

INT

描述

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P25被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P26被配置为输入。

P-端口的输入/输出（推挽设计结构）。在动力上， P27被配置为输入。

地

地址输入。直接连接到V

CCP

或地面。

TCA6424的P口的电源电压

低电平有效复位输入。连接到V

CCP

通过上拉电阻，如果没有使用有效的连接。

串行时钟总线。连接到V

CCI

通过上拉电阻。

串行数据总线。连接到V

CCI

通过上拉电阻。

我的电源电压

C总线。直接连接到V

外部I的

C中间。提供的电压电平

翻译。

中断输出。连接到V

CCI

通过上拉电阻。

电压转换

表2

显示了如何设置V

对于I之间的必要的电压转换电平

C总线和

TCA6424.

表2.电压转换

CCI

（ SDA和SCL我

C中间）

(V)

1.8

2.5

3.3

CCP

（P PORT ）

(V)

1.8

2.5

3.3

1.8

2.5

3.3

1.8

2.5

3.3

1.8

2.5

3.3

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TCA6424

SCPS175A - 2007年11月 - 修订2009年11月

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逻辑图（正逻辑）

INT

LP滤波器

打断

逻辑

ADDR

SCL

SDA

输入

滤波器

I 2 C总线

控制

移

24位

I / O端口

P27–P20

P17–P10

P07–P00

CCI

CCP

RESET

GND

POWER- ON

RESET

写脉冲

读脉冲

所有I / O设置为输入复位。

显示引脚数都为RGJ包。

P00到P27原理示意图

DATA FROM

移位寄存器

DATA FROM

移位寄存器

写配置

脉冲

写脉冲

CON组fi guration

输出端口

注册资料

CCP

P00到P27

输入

PORT

读脉冲

ESD保护二极管

GND

输入端口

注册资料

产量

PORT

为INT

DATA FROM

移位寄存器

写脉冲极性

极性

注册资料

极性

逆温

在上电或复位后，所有寄存器恢复到默认值。

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TCA6424

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SCPS175A - 2007年11月 - 修订2009年11月

I / O端口

当一个I / O配置为输入，场效应晶体管Q1和Q2关断时，它创建了一个高阻抗输入。该

输入电压可以高于V升高

到最大5.5 V

如果该I / O被配置为输出时，Q1或Q2使能，根据输出端口寄存器的状态。在

这种情况下，还有I / O引脚，要么V的低阻抗路径

或GND 。外部电压

适用于该I / O引脚不应超过正常工作的建议水平。

C接口

在双向I

C总线由串行时钟（ SCL）和串行数据（ SDA）线。两条线必须是

当连接到装置的输出级通过上拉电阻连接到正电源。数据

传输可以启动只有当总线不忙。

这种装置C的通信是由一个主，从高至低跳变对发送启动条件启动

在SDA的输入/输出，而SCL输入为高电平（见

图1）。

启动条件后，设备地址

字节发送，最显著位（MSB）首先，包括数据方向位（ R / W）。

接收到有效地址字节之后，该装置带有一个确认（ACK）响应，低的在SDA

输入/输出的ACK时钟脉冲的高过程中。从设备的地址（地址）输入必须

不被启动和停止状态之间改变。

在我

C总线中，只有一个数据位在每个时钟脉冲期间传送。 SDA线上的数据必须保持

高脉冲的时钟周期，因为改变此时的数据线中的稳定将被解释为控制

命令（启动或停止）（见

图2）。

停止条件，在SDA输入由低到高的跳变/输出，而SCL输入为高电平，由发送

主人（见

图1）。

任何数量的数据字节可以从发射机传送的开始和停止之间到接收器

条件。每个8位字节后面跟着一个ACK位。发射前必须释放SDA线

接收器可以发送一个ACK位。应答的器件必须在ACK期间拉低SDA线

时钟脉冲，使SDA线为高脉冲在ACK相关的时钟周期的过程中是稳定的低（见

图3）。

当从机接收器处理，它必须产生一个ACK每收到一个字节后。同样，

主机必须产生，它接收从机发送一个字节后的ACK 。建立和保持

时间必须得到满足，以确保其正常工作。

主机接收器通过不产生应答（ NACK ）信号后，数据从发送器的一端

最后一个字节已同步输出的奴隶。这是由主接收器通过保持SDA线为高电平完成。

在这种情况下，发射器必须释放数据线，使主机产生一个停止条件。

SDA

SCL

启动条件

停止条件

启动和停止条件图1.定义

SDA

SCL

数据线

变化

图2.位传输

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