llc通信协议

1.IIC通讯协议(Inter----Integrted Circuit)是由Phiips飞利浦公司开发的,
由于他引脚少,硬件实现简单,可拓展性强,不需要UASRT,CAN通讯协议的外部收发设备,现在被广泛使用在系统内多个集成电路IC(芯片)间的通讯。
半双工的通讯方式 IIC通讯协议(Inter----Integrted Circuit)是由Phiips飞利浦公司开发的,由于他引脚少,硬件实现简单,可拓展性强,不需要UASRT,CAN通讯协议的外部收发设备,现在被广泛使用在系统内多个集成电路IC(芯片)间的通讯。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

他是一个支持多设备的总线。”总线”指多个设备共用的信号线,在一个IIC通讯总线中,可连接多个IIC通讯设备,支持多个通讯主机及多个通讯从机。
一个IIC总线只使用两条总线线路,一条双向串行数据线(SDA),一条串行时钟线(SCL)。数据线即用来表示数据,时钟线用于数据收发同步。
每个连接到总线的设备都有一个独立的地址,主机可以利用这个地址进行不同设备直接的访问。

llc总线物理层
总线通过上拉电阻接到电源。当IIC设备空闲时,会输出高阻态,而当所有设备都空闲,都输出高阻态,由上拉电阻把总线拉成高电平。
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哪个设备占用总线。
具有三种传输模式:标准模式传输速率为100kbit/s,快速模式为400kbit/s,高速模式下可达3.4M/s,但目前大多IIC设备尚不支持高速模式。

IIC总线一般分为:

硬件IIC:对应芯片上的IIC外设,有相对应的IIC驱动电路,其所使用的IIC管教也是专用的; 软件IIC:一般是用GPIO管教,用软件控制管脚状态以及模拟IIC通信波形;

区别:硬件IIC的效率要远高于软件的,而软件IIC不受引脚限制,接口比较灵活。
软件IIC是通过GPIO,软件模拟寄存器的工作方式,而硬件IIC是直接调用内部寄存器进行配置。如果要从具体硬件上来看,可以去看下芯片手册。因为固件IIC的端口是固定的,所以会有所区别。
如何区分?
1.硬件IIC用法复杂,模拟IIC流程更加清楚
2.硬件IIC速度比模拟快,并且可以用DMA
3.模拟IIC可以在任何管脚上,硬件IIC在固定管脚上

举个例子类比i2c传输过程
在这里插入图片描述

体育老师:可以把球发给学生,也可以把球从学生中接过来。
发球:
老师:开始了(start)
老师:A!我要发球给你!(地址/方向)
学生A:到!(回应)
老师把球发出去(传输)
A收到球之后,应该告诉老师一声(回应)
老师:结束(停止)
接球:
老师:开始了(start)
老师:B!把球发给我!(地址/方向)
学生B:到!
B把球发给老师(传输)
老师收到球之后,给B说一声,表示收到球了(回应)
老师:结束(停止)
我们就使用这个简单的例子,来解释一下IIC的传输协议:
老师说开始了,表示开始信号(start)
老师提醒某个学生要发球,表示发送地址和方向(address/read/write)
老师发球/接球,表示数据的传输
收到球要回应:回应信号(ACK)
老师说结束,表示IIC传输结束§

IIC传输数据的格式
1 写操作
流程如下:
主芯片要发出一个start信号
然后发出一个设备地址(用来确定是往哪一个芯片写数据),方向(读/写,0表示写,1表示读)
从设备回应(用来确定这个设备是否存在),然后就可以传输数据
主设备发送一个字节数据给从设备,并等待回应
每传输一字节数据,接收方要有一个回应信号(确定数据是否接受完成),然后再传输下一个数据。
数据发送完之后,主芯片就会发送一个停止信号。
下图:白色背景表示"主→从",灰色背景表示"从→主"
在这里插入图片描述

设备地址和方向其实也是数据的一种。

2 读操作
流程如下:
主芯片要发出一个start信号
然后发出一个设备地址(用来确定是往哪一个芯片写数据),方向(读/写,0表示写,1表示读)
从设备回应(用来确定这个设备是否存在),然后就可以传输数据
从设备发送一个字节数据给主设备,并等待回应
每传输一字节数据,接收方要有一个回应信号(确定数据是否接受完成),然后再传输下一个数据。
数据发送完之后,主芯片就会发送一个停止信号。
下图:白色背景表示"主→从",灰色背景表示"从→主"
在这里插入图片描述

IIC通信有6种状态:

① 空闲状态
②开始信号
③停止信号
④应答信号
⑤数据的有效性
⑥数据传输

① 空闲状态
IIC总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时,规定位总线的空闲状态。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开始信号③停止信号

 起始信号:当SCL为高电平期间,SDA有高到低的跳变;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为高电平期间,SDA由低到高的跳变;停止信号也是一种高电平跳变时序信号,而不是一个电平信号
 起始信号和停止信号一般由主机产生

在这里插入图片描述

④应答信号
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。应答信号为低电平时,规定为有效应答位(ACK简称应答位)
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,相当于没有听懂主机发出的数据。
对于反馈有效应答位ACK的要求是,接收器在第九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。
在这里插入图片描述

⑤数据的有效性
IIC总线进行数据传输时,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。SDA数据线在SCL的每个时钟周期传输一位数据。

即:数据在SCL的上升沿到来之前就需准备好。并在下降沿到来之前必须稳定

在这里插入图片描述

⑥数据传输
在IIC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

版权声明:本文为CSDN博主「玻璃晴朗橘子辉煌」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接:https://blog.csdn.net/qq_56926420/article/details/122859724

生成海报
点赞 0

玻璃晴朗橘子辉煌

我还没有学会写个人说明!

暂无评论

发表评论

相关推荐

基于STM32的指纹密码锁

设计简介: 本设计是基于单片机的指纹密码锁,主要实现以下功能: 矩阵按键输入密码,并通过按键显示*号可通过按键或手机开门密码可通过按键进行开门可通过蓝牙模块连接手机进行开门可通过指纹进

PCA9555详细学习

2022.01.27 控制寄存器和命令寄存器,及英文理解 一般8位作为地址,其中前四位时固定的,中间三位为地址配置,最后一位是读写位,即读是1,写是0 当地址