IIC协议

Posted 2021-07-25 Shemesz

IIC协议概述

• 一、IIC总线概述
• 二、IIC总线信号实现
• 三、IIC典型时序

一、IIC总线概述

• IIC总线简介
  IIC总线是Philips公司在八十年代初推出的一种串行、半数工总线主要用于近距离、低速的芯片之间的通信.IIC总线有两根双向的信号线一根数据线SDA用于收发数据,一根时钟线SCL用于通信双方时钟的同步， IIC总线硬件结构简单结构简单,成本较低,因此在各个领城得到了广泛的应用

• IIC总线介绍
  IIC总线是一种多主机总线， 连接在IIC总线上的器件分为主机和从机，主机有权发起和结束一次通信，而从机只能被主机呼叫；当总线上有多个主机同时启用总线时，IIC也具备冲突检测和仲裁的功能来防止错误发生；每个连接到IIC总线的器件都有一个唯一的地址（7bit），且每个器件都可以作为主机也可以作为从机（同一时刻只能有一个主机），总线上的器件可以删除和增加不影响其他器件正常工作；IIC总线在通信时总线上发送数据的器件叫做发送器，接受数据的器件叫做接收器。
  

• IIC通信过程

1. 主机发送起始信号启用总线
2. 主机发送一个字节数据指明从机地址和后续字节的传送方向
3. 被寻址的从机发送应答信号回应主机
4. 发送器发送一个字节数据
5. 接收器发送应答信号回应发送器
6. ··· ··· （循环步骤4、5）
7. 通信完成后主机发送停止信号释放总线

• IIC总线寻址方式
  （1）IIC总线上传送的数据是广义的，既包括地址，又包括真正的数据
  （2）主机在发送起始信号后，必须先发送一个字节的数据，该数据的高七位为从机地址， 最低位表后续字节的传送方向，‘0’表示主机发送数据，‘1’表示主机接收数据；总线上所有的从机接收到该字节的数据后都将这7位地址与自身地址比较，如果相同，则认为自己被主机寻址，然后再根据第8位置将自己定为发送器或接收器。
  

二、IIC总线信号实现

（1）起始信号和终止信号

• SCL为高电平时，SDA由高变低表示起始信号
• SCL为高电平时，SDA由低变高表示停止信号
• 起始信号和停止信号都是由主机发出的，起始信号产生后总线处于占用状态；停止信号产生后总线处于空闲状态
  
  （2）字节的传送和应答
• IIC总线通信时每个字节为8位长度， 数据传送时，先传送高位，后传送低位，发送器发送完一个字节的数据后接收器必须发送1位应答位来回应发送器，即一帧共有9位
  
  （从机用一个低电平来表示应答）
  （3）同步信号
• IIC总线在进行数据传送时，时钟线SCL为低电平期间发送器向数据线上发送一位数据，在此期间数据线上的信号允许发生变化
• 时钟线SCL为高电平期间，接收器从数据线上读取一位数据，在此期间数据线上的信号不允许发生变化，必须保持稳定
  

三、IIC典型时序

注意：阴影部分表示数据由主机向从机传递，无阴影部分则表示数据由从机向主机传递；A表示应答，A非表示非应答，S表示起始信号，P表示终止信号。

• 主机向从机发送数据
  
• 从机向主机发送数据
  
• 主机先向从机发送数据，然后从机再向主机发送数据

（ 注意：一次通信用了n次S起始信号表明数据的来回传输，而只用了一次最后的终止信号，这样呢在一次通信过程中不会释放总线，避免了总线被其他器件抢占。例子：就像你拿起电话拨给了好几个电话也接到了好几个电话，但是你没有放下电话，这样电话就不会被其他人占用）