浅谈IIC总线通讯协议

相关概念

IIC总线是PHLIPS公司在八十年代初推出的一种同步串行的半双工总线，支持多主机多从机，具备总线裁决功能，用于连接整体电路。

整体电路：同一块板子上，两个芯片之间的连接（SOC<–IIC–>传感器）

IIC硬件结构简单，连接方便，成本较低，因此在各个领域得到了广泛的应用。例如：温湿度传感器，脉搏血氧饱和度传感器，触屏芯片等。

IIC总线需要接两个上拉电阻，使总线在空闲态保持高电平的状态。

IIC总线为两线制，两根双向信号线，一根是数据线（SDA），一根是时钟线（SCL）。

实际使用过程中大多数情况下使用的是单主机多从机的模式。主动发起通讯的叫做主机，只能被动接收通信的叫做从机。挂载到一根IIC总线的所有从设备都有唯一的从机地址。发送数据的器件叫做发送器，接收数据的器件叫做接收器。

时钟信号由主机产生，作用给从机。

IC总线时序图

时序：根据时钟信号的变化，数据线上数据的变化情况。

1.起始信号：时钟线为高电平期间，数据线由高电平向低电平变化。

2.停止信号：时钟线为高电平期间，数据线由低电平向高电平变化。

起始信号和终止信号都是由主机发出的，起始信号产生后，总线就处于占用的态，终止信号产生后，总线就处于空闲态。

3.数据信号：时钟线为高电平期间，接收器从数据线上读取数据，时钟线为低电平期间，发送器向数据线上写入数据。

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

4.应答信号和非应答信号
数据传送时，每一个字节必须保证是8位长度，且先传送高位，每一个被传送的字节后面都必须跟随以为应答位。（即一帧数据有9位）

在一帧数据的第九个时钟周期，低电平期间，接收器向数据线写入数据，高电平期间，发送器从数据线上读取数据。

低电平是应答信号，高电平是非应答信号。

IIC总线的通讯协议

IIC总线上传送的数据信号包括地址信号和真正的数据信号。

主机在起始信号号必须传送一个从机的地址啊（7位），第8位是数据的传送方向（R/W）。
R：表示主机接收数据，用“1”表示。
W：主机发送数据，用“0”表示。

总线上的每一个从机都会将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己被主机寻址，根据第8位（R/W）将自己设定为接收器或发送器。

1.主机发送一个字节给从机（从机向主机接收一个字节）

2.主机发送多个字节给从机（从机向主机接收多个字节）

3.主机向从机接收一个字节（从机发送一个字节给主机）

4.主机向从机接收多个字节（从机发送多个字节给主机）

从机只能被动的收发数据，主机向从机接收数据，最后会发一个NACK再停止。
如果从机收到的是一个应答信号，会发送下一个字节的数据给主机；如果从机没有收到应答信号，就不会再发送下一个字节的数据。

版权声明：本文为CSDN博主「香菜波波」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/fzccz/article/details/121892727