I2C笔记

1个月前更新

SCL：上升沿将数据输入到每个EEPROM器件中；下降沿驱动EEPROM器件输出数据。(边沿触发)

SDA：双向数据线，为OD门，与其它任意数量的OD与OC门成”线与”关系。

一、协议 

1.空闲状态 

　　　I2C总线总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态。此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状态，即释放总线，
　由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。

2.起始位与停止位的定义：

起始信号：当SCL为高期间，SDA由高到低的跳变；启动信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。
停止信号：当SCL为高期间，SDA由低到高的跳变；停止信号也是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。

3.ACK

　　发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。应答信号为低电平，表示接收器已经成功地接收了该字节；

　　应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。对于反馈有效应答位ACK的要求是，接收器在第9个时钟脉冲

之前的低电平期间将SDA线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。如果接收器是主控器，则在它收到最后一个字节后，发送一个NACK信号，

　　以通知被控发送器结束数据发送，并释放SDA线，以便主控接收器发送一个停止信号P。

4.数据的有效性：

　　I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。

5.数据的传送：

　　在I2C总线上传送的每一位数据都有一个时钟脉冲相对应（或同步控制），即在SCL串行时钟的配合下，在SDA上逐位地串行传送每一位数据。数据位的传输是边沿触发。

　　一个字节的数据在发送过程中是先传输高位（MSB）,再传输低位（LSB).

1.设备寻址

　　主设备发送起始位，这会通知总线上的所有设备传输开始了，接下来主机发送设备地址，与这一地址匹配的slave将会发送一个应答，再强调一下，如果地址匹配，从机

　　会在设备地址发送后发送一个应答，这样主设备就寻址到了对就该设备地址的从设备。

2.延时处理

　　如果从机没有准备好，就会把SCL拉低。

　主设备写数据到从机：（写一个寄存器地址）

　 1、主设备发送起始位；

2、主设备发送8位的从机地址(其中最低位是读写控制位（0：写，1：读）此时是写，高7位是从机地址位)

3、从机应答

4、主设备发送8位的从机寄存器地址

5、从机应答

6、主设备发送数据

7、从机应答

8、发送停止位

注：（1）步骤6和步骤7可以重复。

（2）应答信号是低电平

　　　主设备读取从机数据：（一个寄存器地址）

　 1、主设备发送起始位；

2、主设备发送8位的从机地址(其中最低位是读写控制位（0：写，1：读），高7位是从机地址位)，此时是写

3、从机应答

4、主设备发送8位的从机寄存器地址

5、从机应答

6、主设备发送停止位

7、主设备发送起始位

8、主设备发送8位的从机地址(其中最低位是读写控制位（0：写，1：读），高7位是从机地址位)，此时是读

9、从机应答

10、从机发送数据

11、主机应答(NACK)

12、从机释放总线，主机发送停止位。

主设备读从机多个地址：

1、起始位

2、主设备发送从机地址写

3、主设备发送从机寄存器地址1

4、主设备发送从机地址读

5、读数据1（注意：从步骤5到步骤6是没停止）

6、起始位

7、主设备发送从机寄存器地址2

8、主设备发送从机地址读

9、读数据2

10、起始位

。。。

停止位

在I2C总线上传输的数据都是8bit位为单位的，所以当主机要往从机写数据时时序如下：

1、发送start信号
2、发送7位地址+1个读写位0(0表示写，1表示读)
3、从机收到地址后，发送ACK应答信号
4、主机收到应答信号后发送要写的8位数据
5、若从机收到主机发送的数据，发送ACK应答信号
6、如果主机要继续写，那么回到步骤4，如果写完了那么发送stop信号，终止通信

当主机要从从机读取数据时时序如下：

发送start信号

1、发送7位地址+1个读写位1(0表示写，1表示读)
2、从机收到地址后，发送ACK应答信号
3、主机收到应答信号后等待接收从机的数据
4、从机发送主机要读取的数据
5、若主机收到从机发送的数据，发送ACK应答信号
6、如果主机要继续读，那么回到步骤4，如果读完了那么发送stop信号，终止通信

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