IIC专题原理及应用篇（二）

二、结构

I2C内核围绕四个主要模块构建；时钟发生器，字节命令控制器，位命令控制器和DataIO移位寄存器。所有其他模块用于接口或存储临时值。

 

 

2.1 时钟生成

时钟发生器产生一个内部4 * Fscl时钟使能信号，该信号触发位命令控制器中的所有同步元件。它还可以处理某些从机所需的时钟延长。

 

2.2 Byte控制器

字节命令控制器在字节级别处理I2C流量。它从命令寄存器中获取数据，并根据单个字节的传输将其转换为序列。例如，通过将命令寄存器中的START，STOP和READ位置1，字节命令控制器会生成一个序列，该序列导致产生START信号，从从设备读取一个字节以及产生一个字节。生成停止信号，它通过将每个字节操作划分为单独的位操作来执行此操作，然后将这些位操作发送到位命令控制器。

 

 

2.3 Bit 控制器

bit命令控制器通过控制SCL和SDA线来处理数据的实际传输以及START，Repeated START和STOP信号的特定电平的生成。字节命令控制器告诉位命令控制器必须执行哪个操作。对于单字节读取，位命令控制器接收8个单独的读取命令。每个位操作分为5个部分（空闲和A，B，C和D），除了STOP操作分为4个部分（空闲和A，B和C）。

 

 

2.4 DataIO移位寄存器

DataIO移位寄存器包含与当前传输关联的数据。在读取操作期间，数据从SDA线移入。读取一个字节后，内容将复制到接收寄存器中。在写操作期间，发送寄存器的内容被复制到DataIO移位寄存器中，然后被发送到SDA线上。

 

三、例子

3.1 将1个字节的数据写入从机

 

从机地址= 0x51（b” 1010001”）

要写入的数据= 0xAC

 

I2C顺序：

1）生成启动命令

2）写入从机地址+写入位

3）从从机那里收到应答

4）写数据

5）从从机那里收到应答

6）生成停止命令

 

命令：

1）将0xA2（地址+写位）写入发送寄存器，将STA位置1，将WR位置1。-等待中断或TIP标志取反-

2）从状态寄存器中读取RxACK位，应为0。将0xAC写入发送寄存器，将STO位置1，将WR位置1。-等待中断或TIP标志取反-

3）从状态寄存器读取RxACK位，应为0。

 

 

3.2 从I2C存储设备中读取一个byte

 

从机地址= 0x4E

要读取的存储器位置= 0x20

 

I2C顺序：

1）产生启动信号

2）写入从机地址+写入位

3）从从机那里收到应答

4）写内存地址

5）从从机那里收到应答

6）产生重复的启动信号

7）写入从机地址+读取位

8）从从机那里收到应答

9）从从机读取字节

10）向从机写入无应答（NACK），指示传输结束

11）产生停止信号

 

命令：

1）将0x9C（地址+写位）写入发送寄存器，将STA位置1，将WR位置1。-等待中断或TIP标志取反-

2）从状态寄存器中读取RxACK位，应为0。将0x20写入发送寄存器，将WR位置1。-等待中断或TIP标志取反-

3）从状态寄存器读取RxACK位，应为0。将0x9D（地址+读位）写入发送寄存器，将STA位置1，将WR位置1。-等待中断或TIP标志取反-

4）将RD位置1，将ACK设置为1（NACK），将STO位置1