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  • I2C笔记

     
    1. 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)

       读

       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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