IIC简介
IIC(Inter-Integrated Circuit)是一个多主从的串行总线,又叫I2C,是由飞利浦公司发明的通讯总线,属于半双工同步传输类型总线。IIC总线是非常常见的数据总线,仅仅使用两条线就能完成多机通讯,一条SCL时钟线,另外一条双向数据线SDA。如下图所示,其中两个上拉电阻是必需的。
IIC总线要求每个设备SCL/SDA线都是漏极开路模式(OD模式),因此总线必须带有上拉电阻才能正常工作,如下图所示:
IIC总线上有两种状态,一种是MOS管导通总线被拉低,另外一种是MOS关断总线被上拉电阻拉高,如下图所示:
IIC协议
1、IDLE状态
总线上没有数据传输,SCL和SDA都保持高电平。
2、START信号
在SCL为高电平时,SDA下降沿。
3、STOP信号
在SCL为高电平时,SDA上升沿。
4、ACK和NACK信号
发送方发送完成8bit数据(一个字节)后,紧随的下一个时钟周期,发送方释放SDA线,接收方发送一个ACK/NACK信号,用于应答发送方接收状态。
ACK:SCL高电平时,SDA为低电平,表示数据被正确接收,发送方可以继续发送,如下图所示:
NACK:SCL高电平时,SDA为高电平
通讯过程中出现以下情况,总线上会出现NACK信号:
1)接收方忙于其他事情,不能接收数据
2)接收方不能理解收到的数据或者没有空间存储数据
3)主机读取数据完成,返回NACK告知从机读取完成。
5、数据传输
1)主机向从机寄存器中写数据
主机首先发送START信号占用总线,然后发送7Bit从机地址,一般情况下从机地址是通过外部上下拉电阻分配的,7Bit从机地址之后是读写位,如果主机想要写数据此位为0,读数据此位为1,之后紧随从机ACK,然后主机发送寄存器地址,即数据写在从机哪个地址上,从机再次返回ACK,主机继续发送数据,所有数据发完之后,主机发送STOP后释放总线。
2)主机从从机寄存器中读数据
主机首先发送START信号占用总线,然后发送7Bit从机地址以及写位,然后发送从机读取地址,再次发送一个START,发送7Bit从机地址以及读位,***后在主机SCL驱动下从机把数据送上总线,当主机认为数据已经读取完成,则发送STOP释放总线。注意,此处有一个STOP,两个START,也就是说START和STOP有可能不是成对出现。