在電子系統設計中，串行總線憑借其精簡的信號線數量和靈活的拓撲結構，成為芯片間通信的主流選擇。I2C（Inter-Integrated Circuit）和 MDIO（Management Data Input/Output）作為兩種典型的雙線串行總線，雖同屬低速信號范疇，卻在各自的應用領域扮演著不可替代的角色。本文將從應用場景、工作原理、關鍵參數及設計要點等維度，深入剖析兩者的共性與差異，為工程師在系統設計中選擇合適的總線方案提供參考。?

一、共性基礎：雙線串行的設計哲學?

I2C 與 MDIO 在物理層和通信邏輯上存在諸多共通之處，這些共性源于對 “精簡布線” 和 “低成本互聯” 的共同追求。?

從物理結構來看，兩者均采用兩根信號線實現全雙工通信：I2C 包含 SCL（Serial Clock）時鐘線和 SDA（Serial Data）數據線，MDIO 則由 MDC（Management Data Clock）時鐘線和 MDIO 數據線組成。這種雙線設計大幅減少了 PCB 布線資源的占用，尤其適合空間受限的高密度服務器主板或嵌入式系統。?

在通信機制上，兩者均遵循 “主從架構”：由主設備（如 CPU、MAC）生成時鐘信號并發起通信，從設備（如傳感器、PHY）被動響應。數據傳輸均以幀為單位，包含地址字段、控制字段和數據字段，通過特定的時序規則實現同步。此外，兩者均支持多從設備連接，主設備通過地址編碼區分不同從設備，避免通信沖突。?

在電氣特性方面，I2C 和 MDIO 的數據線均為開漏輸出結構，需外部上拉電阻將信號拉至高電平，這一設計使得多設備可共享總線（線與邏輯），且能有效抑制信號反射。兩者的信號擺幅均與供電電壓相關（通常為 3.3V 或 5V），兼容不同電壓等級的芯片接口。?

二、應用場景：各司其職的 “專業領域”?

盡管物理層設計相似，但 I2C 與 MDIO 的應用場景卻呈現顯著分化，這種差異源于其協議棧對特定功能的深度優化。?

I2C 作為 “通用型總線”，應用范圍覆蓋幾乎所有電子設備領域。在服務器中，I2C 常用于連接 EEPROM（存儲主板信息）、溫度傳感