IIC协议学习笔记

Posted 2020-08-18 NingHeChuan

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了IIC协议学习笔记相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

　　IIC总线（Inter-Integrated Circuit）即集成电路总线，是PHILIPS公司设计出来的一种简单、双向、二线制、同步串行总线。IIC总线是一个多向控制总线，多个器件（从机）可以同时挂载到一个主机控制的一条总线上。每个连接在总线上的设备都是通过唯一的地址和其他器件通信，主机和从机的角色可互换，

　　主机和从机的概念。主机就是负责整个系统的任务协调与分配，从机一般是通过接收主机的指令从而完成某些特定的任务，主机和从机之间通过总线连接，进行数据通讯。我们平时使用的个人电脑也就是这个概念。

　　IIC协议为半双工协议。

　　全双工指在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行。目前的网卡一般都支持全双工。

　　半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生，早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是基于半双工的产品。

　　还有一种单工通信是指通信线路上的数据按单一方向传送.。

　　数据有效传输在scl信号的高电平期间，sda数据线保持稳定，在scl为低电平时允许sda数据线变化。

　　起始条件在scl为高电平期间，sda出现下降沿，则为起始信号。

　　结束条件在scl为高电平期间，sda出现上升沿，则为结束信号。

　　总结：当scl为高电平的时候，sda为出现下降沿为start位， sda出现上升沿为stop位，所以在scl为高电平的时候sda应该保持稳定不能随意乱动。这就又回到了数据传输有效的条件，只有在scl为低电平期间，才允许数据变化，在高电平期间，不允许数据变化，否则就会出现起始位或结束位。

　　应答（ACK，Acknowledgement）。即确认字符，在数据通信中，接收站发给发送站的一种传输类控制字符。主机每向从机发送完一个字节的数据，主机总是需要等待从机给出一个应答信号，来确认从机是否成功接收到了数据，从机应答主机所需要的时钟也是由主机提供的，应答出现在每一次主机完成8个数据位传输后紧跟着的时钟周期，低电平0表示应答，1表示非应答。，需要应答时，数据发出方将SDA总线设置为3态输入，由于IIC总线上有上拉电阻，因此此时总线默认高电平，若数据接收方正确接收到数据，则数据接收方将SDA总线拉低，以示正确应答。

　　IIC传输时时从MSB开始传输到LSB结束。MSB是Most Significant Bit的缩写，最高有效位。在二进制数中，MSB是最高加权位。与十进制数字中最左边的一位类似。通常，MSB位于二进制数的最左侧，LSB位于二进制数的最右侧。LSB，英文 least significant bit，中文义最低有效位。

IIC写时序

ID_Address, REG_Address, W_REG_Data

（1）产生start位

（2）传送器件地址ID_Address，器件地址的最后一位为数据的传输方向位，R/W，低电平0表示主机往从机写数据（W），1表示主机从从机读数据（R）。ACK应答，应答是从机发送给主机的应答，这里不用管。

（3）传送写入器件寄存器地址，即数据要写入的位置。同样ACK应答不用管。

（4）传送要写入的数据。ACK应答不用管。

（5）产生stop信号。

IIC读时序

{ID_Address + REG_Address} + {ID_Address + R_REG_Data}

（1）产生start信号

（2）传送器件地址（写ID_Address），ACK。

（3）传送字地址（写REG_Address），ACK。

（4）再次产生start信号

（5）再传送一次器件地址，ACK。

（6）读取一个字节的数据，读数据最后结束前无应答ACK信号。

（7）产生stop信号。

　　从时序图上可以看出，IIC读时序要写两次器件地址，刚开始接触的时候我也很疑惑 dummy write。我个人这样理解这里，首先传送器件地址到总线上找到器件，然后写入寄存器地址，也就是word address找到需要读取数据的地址，但并不是真正的写入数据所以叫做dummy wirte（假写）。然后再传输一次器件地址后开始读数据。

　　IIC协议在读写数据时，总是要发送器件地址，这里需要注意的是，不是主机给从机发送地址，而是主机给地址总线上发送地址，挂IIC总线上的所有从机都能收到地址，如果发过来的地址和自己的地址匹配上了，从机就会给主机一个应答，这样就建立起来了一个通讯。所以我在想，如果从机的器件是完全一样的，那么IIC协议就可以同时给多个从机，即对多个器件进行配置。这种理论上是可行的，但其实是不行的，IIC协议就是通过地址不同来判断给哪个器件传送数据的，如果两个器件的地址完全一样，器件会产生应答，那么两个器件就通过竞争判断给谁通信了，有随机性。即IIC协议一次只能和一个设备/器件进行通讯。

IIC读写时序补充

双字节地址写时序，写入器件地址，写入寄存器地址高位、低位，然后写数据。