嵌入式通信协议-IIC

[i=s] 本帖最后由 timo 于 2024-1-14 11:48 编辑 [/i]<br /> <br /> # 简介 **IIC(Inter－Integrated Circuit)总线**是一种由NXP（原PHILIPS）公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。多用于主控制器和从器件间的主从通信，在小数据量场合使用，传输距离短，任意时刻只能有一个主机等特性。 在 CPU 与被控 IC 之间、IC 与 IC 之间进行双向传送，高速 IIC 总线一般可达 400kbps 以上。 **这里要注意IIC是为了与低速设备通信而发明的，所以IIC的传输速率比不上SPI** ## 物理层  IIC一共有只有两个总线： 一条是双向的串行数据线ＳＤＡ，一条是串行时钟线ＳＣＬ SDA(Serial data)是数据线，D代表Data也就是数据，Send Data 也就是用来传输数据的 SCL(Serial clock line)是时钟线，C代表Clock 也就是时钟 也就是控制数据发送的时序的 所有接到I2C总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。I2C总线上的每个设备都自己一个唯一的地址，来确保不同设备之间访问的准确性。 ## 通信过程  ## 仲裁机制 连接多于一个微控制器到I²C总线的可能性意味着超过一个主机可以同时尝试初始化传输数据。为了避免由此产生混乱，发展出一个仲裁过程。它依靠线与连接所有I²C总线接口到I²C总线。 如果两个或多个主机尝试发送信息到总线，在其他主机都产生“0 ”的情况下首先产生一个“1” 的主机将丢失仲裁。**仲裁时的时钟信号是用线与连接到SCL线的主机产生的时钟的同步结合。** 在I²C总线上产生时钟信号通常是主机器件的责任；当在总线上传输数据时，每个主机产生自己的时钟信号。主机发出的总线时钟信号只有在以下的情况才能被改变：慢速的从机器件控制时钟线并延长时钟信号，或者在发生仲裁时被另一个主机改变。 ## **用时钟同步机制作为握手** 时钟同步机制除了在仲裁过程中使用外，还可以用于使能接收器处理字节级或位级的快速数据传输。 在字节级的快速传输中，器件可以快速接收数据字节，但需要更多时间保存接收到的字节或准备另一个要发送的字节。然后，从机**以一种握手过程**（见图6）在接收和响应一个字节后使SCL 线保持低电平，迫使主机进入等待状态，直到从机准备好下一个要传输的字节。 在位级的快速传输中，器件（例如对I²C总线有或没有限制的微控制器）可以通过延长每个时钟的低电平周期减慢总线时钟。从而，任何主机的速度都可以适配这个器件的内部操作速率。 在Hs 模式中，握手的功能只能在字节级使用。 ## 信号 起始信号 数据传输 ) ,png) # 典型时序 ## 单一收发数据 IIC要不主机给从机发数据 要不，从机给主机发数据 区别在于7位地址后的一位 0为主机发，1为主机收  ## 同时收发数据 由于IIC要不只能发，要不只能收，于是有了这版，既可以发也可以收 区别在于，发送完数据后，不发送停止信号，直接再次发送起始信号 这样避免了中途发送停止信号后，被其他主机占用总线情况 

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