【嵌入式学习笔记】---- IIC通信

合集 - 嵌入式学习笔记(13)

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1 IIC总线协议介绍

IIC：Inter Integreated Circuit，集成电路总线，是一种同步、串行、半双工通信总线

1.1 IIC物理层

• 接入上拉电阻，确保总线空闲状态为高电平
• 支持多设备连接，挂载在IIC总线上的外设都有其唯一的地址
• 挂载在IIC总线上的外设不能无限多，外设挂载在总线上时会产生寄生电容，其总线上的电容不得超过400pf
• 数据传输速率：①标准模式100k bit/s；②快速模式400k bit/s；③高速模式3.4M bit/s
• 多个主机同时使用总线时，为了防止数据冲突，会利用仲裁方式决定由哪个设备占用总线

1.2 IIC协议层

1.2.1 IIC通讯的起始和停止信号

起始信号：当SCL线是高电平时，SDA线从高电平向低电平切换
停止信号：当SCL线是高电平时，SDA线由低电平向高电平切换

1.2.2 数据有效性

当SCL为低电平时，SDA的数据无效，一般在这个时候SDA进行电平切换，为下一次表示数据做好准备

1.2.3 地址及数据方向

I2C 总线上的每个设备都有自己的独立地址，主机发起通讯时，通过 SDA 信号线发送设备地址(SLAVE_ADDRESS) 来查找从机，紧跟设备地址的一个数据位用来表示数据传输方向，它是数据方向位 (R/)。
数据方向位为“1”时表示主机由从机读数据，此时主机会释放对 SDA 信号线的控制，由从机控制 SDA 信号线，主机接收信号
数据方向位为“0”时表示主机向从机写数据，此时SDA 由主机控制，从机接收信号

1.2.4 响应

I2C 的数据和地址传输都带响应。响应包括“应答 (ACK)”和“非应答 (NACK)”两种信号

作为数据接收端时，当设备 (无论主从机) 接收到 I2C 传输的一个字节数据或地址后，若希望对方继续发送数据，则需要向对方发送“应答 (ACK)”信号，发送方会继续发送下一个数据

若接收端希望结束数据传输，则向对方发送“非应答 (NACK)”信号，发送方接收到该信号后会产生一个停止信号，结束信号传输

传输时主机产生时钟，在第 9 个时钟时，数据发送端会释放 SDA 的控制权，由数据接收端控制SDA，若 SDA 为高电平，表示非应答信号 (NACK)，低电平表示应答信号 (ACK)