为什么需要多个I²C端口？

理论上，I²C协议允许通过7位寻址将多达127个设备连接到主机。这是一个很大的数目，那么为什么任何低成本的微控制器（例如PIC24）都具有多个I²C端口？为什么需要它？

传感器集线器布置

在这种情况下，有两个I²C总线。我们称它们为本地巴士和主要巴士。本地总线的目的是将一堆传感器连接到微控制器（μC）。μC的目的是轮询传感器，汇总来自传感器的信息，并检测某些事件。具有这种作用的μC称为传感器集线器。传感器集线器不负责高级功能；有一个功能强大的主处理器。主总线将传感器集线器连接到主处理器。因此，传感器集线器μC是本地I²C总线上的主机，而I²C主总线上是从机。

SPI和I²C

原始文章中链接的PIC在SPI和I²C之间不共享引脚。但是，还有其他PIC将相同的引脚用于硬件SPI和I²C，因为它们都是通过相同的MSSP外设实现的。如果PIC有两个独立的MSSP外设，则一个可用于硬件SPI，而另一个可用于硬件I²C。

需要多个总线的一个非常普遍的原因是设备运行速度不同。最初，I²C的最高运行频率为100 kHz。后来，速度提高到最大400 kHz，再后来又提高到1 MHz或更高。

问题在于，由于每个设备的地址都嵌入在I²C协议中，因此，如果您在同一总线上具有不同额定速度的设备（例如100 kHz和400 kHz），则必须始终以最低的通用速度运行总线到同一总线上的所有设备（在这种情况下为100 kHz）。

如果您以较高的速度（400 kHz）运行总线，则显然较低速的设备将无法正常工作，并且甚至可能将高速设备的地址解释为自己的地址，从而导致400 kHz的设备故障为好。但是，即使您最初以100 kHz的速度运行总线，然后在寻址了较高速度的芯片后尝试将总线加速至400 kHz，较低速度的芯片也有可能（尽管可能不太可能）解释以下情况之一：高速数据包错误地作为其地址，从而使总线上的通信混乱。无论哪种情况，在与400 kHz设备的交换结束时，100 kHz设备都可能处于未知状态。

因此，如果您的设备以不同的速度运行，并且有多个I²C端口，并且具有备用针脚来实现这种奢侈度，那么一个I²C用于100 kHz的设备，另一个用于400 kHz的设备，而另一个则是最有效的。对于1 MHz的设备，具体取决于您的需求。

对于SPI来说这不是问题，因为硬件中的每个设备都是通过单独的芯片选择线启用（寻址）的。因此，时钟速度可以与所选芯片的速度（10 MHz，20 MHz，等等）匹配，而不会影响同一总线上的其他芯片，因为它们没有启用。

同样，它可以让您支持两个具有相同地址的设备。是的，大多数设备都可以让您用带子选择其地址的后两位。最近，我不得不支持4个设备，每个设备只允许您使用一个电阻设置其地址的LSB。有两个端口对我来说不需要额外的费用。

也许我希望一个主机成为一堆设备的主机，而另一个主机作为从机端口，所以我的主机不必等待总线抢救就可以向我发送命令，同时我还可以对温度传感器进行第10,000个轮询时间。

在这个线程中似乎还有很多其他好的响应，只是加了我的2美分。

速度。

如果您需要同时访问两个I2C设备，则可能会有重大冲突。或者，一个将不得不等待另一个。

其次，I²C可用于获得更多带宽（您可以同时接收或发送两个字节）。

如果您有一些ADC可以连续工作，那么一个I²C一直很忙。

切换地址也需要一些时间，因此在某些情况下-您可以将两个端口用于两个设备，并避免地址更改以节省时间。

其他人提到这样做的原因很多，我将添加一个：

您有一堆5V I2C设备和一堆3V3 I2C设备。

例如，我有一个3.3V微型电池，它有两个I2C端口，一个5V耐压，另一个仅3V3。