IIC多主从,双向传输,只有两根线:一根数据,一根时钟,时钟必须由主机发出控制。初始化时主机把SCL和SDA的电平都拉高,然后在SCL保持高电平时SDA拉低形成一个开始信号,紧接着开始信号就开始发送要通信的7位从机地址(从机地址一般由芯片内置+电阻设置两部分组成一般为7位),然后再接着传一位读(1)写(0)标识,与7位从机地址共同组成八位,然后等待从机返回应答(从机收到自己的地址后在第九个时钟周期把SDA拉低作为应答),然后主机再发送1个字节数据,等待一位应答,再发送,再应答,直到发完,然后主机拉低SDA拉高SCL并在拉高SCL后再拉高SDA开成一个结束信号,至此一个相对完整的IIC通信过程结束。应答与非应答信号,应答是由从机发给主机的,非应答信号是主机发给从机的,信号来源不一样。应答与非应答的时钟都由主机提供,都在第九个时钟周期出现。非应答信号作用在主机接收完了一个字节数据后,不再接收数据时就发送一个非应答信号,然后再发送一个停止信号。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号, 它们分别是:开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
结束信号:SCL为低电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
应答信号:接收数据的IC在接收到8bit数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。
总线必须由主器件(通常为微控制器)控制,主器件产生串行时钟(SCL)控制总线的传输方向,并产生起始和停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变,SCL为高电平的期间,SDA状态的改变被用来表示起始和停止条件。
程序示例://##################################################################################
//开始传输函数 void Start_I2C() { SDA=1; delay(1); SCL=1; delay(5); //保证周期大于4.7us SDA=0; delay(5); //保证周期大于4us SCL=0; //钳住I2C总线准备发送数据 delay(3); } //结束传输函数 void Stop_I2C() { SDA=0; delay(1); SCL=1; delay(5); SDA=1; delay(5); //保证周期大于4us } //发送一个字节数据的函数 void SendByte(uchar cSend) { uchar BitCnt; for(BitCnt=0; BitCnt<8; BitCnt++) //传送的数据长度为8位,循环一次发送一位数据 { if( (cSend<<BitCnt) & 0x80 ) { SDA=1; } else { SDA=0; } delay(1); SCL=1; //设置时钟线为高,通知从机开始接收数据 Delay(5); //保证周期大于4us SCL=0; } delay(2); SDA=1; //发送完8位数据后释放数据线,准备接收应答位 delay(2); SCL=1; delay(3); if(SDA==1) { ack=0; } else { ack=1; //判断是否接收到应答 } SCL=0; //钳住I2C总线 delay(2); } //接收一个字节数据的函数 uchar RcvByte() { uchar cReceive; uchar BitCnt; cReceive=0; SDA=1; //数据线为输入方式 for(BitCnt=0; BitCnt<8; BitCnt++) { delay(1); SCL=0; //准备接收数据 delay(5); //保证周期大于4.7us SCL=1; //时钟线为高,此时数据有效 delay(2); cReceive=cReceive<<1; //把上一位接收到的数据向高位移一位 if(SDA==1) { cReceive=cReceive+1; //把接收到的数据放入cReceive中 } } SCL=0; //钳住I2C总线 delay(2); return(cReceive); } //发送应答信号函数 void Ack_I2C(bit a) { if(a==0) { SDA=0; //此处发出应答信号 } else { SDA=1; } delay(3); SCL=1; delay(5); //保证周期大于4us SCL=0; //清时钟线,钳住I2C总线 delay(2); } //向无子地址器件写字节数据函数 bit ISendByte(uchar sla, uchar *c) { Start_I2C(); //启动I2C总线 SendByte(sla); //发送从机地址,后面的“+1”表示读 if(ack==0) { return 0; //从机无响应,则返回0 } SendByte(*c); //写入数据 if(ack==0) { return 0; //从机无响应,则返回0 } Stop_I2C(); //结束总线 return(1); //成功返回1 } //向无子地址器件读字节数据函数 bit IRcvByte(uchar sla, uchar *c) { Start_I2C(); //启动I2C总线 SendByte(sla+1); //发送从机地址,后面的“+1”表示读 if(ack==0) { return 0; //从机无响应,则返回0 } *c= RcvByte(); //读取数据 Ack_I2C(1); //发送非应答 Stop_I2C(); //结束总线 return(1); //成功返回1 }