【学习笔记】I2C通讯详解 | 你真的从全面了解IIC了吗？
文章目录
001I2C协议
1.1相关介绍
- I2C Bus——Inter-Integrated Circuit 即集成电路总线。
- I2C总线端口为漏开结构，因此一般需要**加上拉电阻**Rp，通常选用5K~10KΩ
- I2C总线以字节为单位收发数据，一个字节为一帧，数据传输的次序为从**最高位到最低位**
- I2C由**数据线（SDA）** 与 时钟线（SCL） 组成
- SDA：Synchronous Data Adapter （同步数据衔接器）
- SCL：Serial Communication Loop（串行通讯环路
1.2硬件原理SCH
【主从结构：一主[Master]多从[Slave]】
1.3数据传输格式
-
主机写数据：
-
主机读数据：
1.4信号传输时序图
-
S3C2440的i2c时序图
- SCL上拉电阻的作用：在第9个时钟之后，双方中若有一方处理还未完成，它可以**一直把SCL拉低，当SCL一直为低电平时，双方都不应该操作SDA总线**。
1.4.1读写流程
- 1.前8个clk（7bit地址 + 1bit读/写）
- 从设备不影响总线，从设备不去动三极管
- 主设备决定数据
- 2.第9个CLK，由从设备决定数据
- 主设备不驱动三极管
- 从设备决定数据
- SDA高：无ACK
- SDA低：有ACK
1.5信号解析
- 起始信号[Start]：在SCL保持高电平时，SDA下降沿。
- 读写位：【0写1读】
- 数据位：SCL低电平时，SDA可变化；SCL高电平，SDA不变
- 终止信号：在SCL高电平时，SDA上升沿。
-
回应信号[ACK]：SDA低电平，低电平
1.6如何在SDA上实现双线传输
- 1.主设备发送时，从设备不发送：可以通过SCL区分控制
- 2.主设备发送时，从设备的”发送“引脚不影响数据：使用开极电路。
1.6.1开极电路
| A | B | SDA |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 1（由上拉电阻决定） |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
- SDA上拉电阻的作用：当A、B都低电平时，三极管都不导通时，SDA取决于外界电路，当什么都不接时，SDA悬空，无法获取电平，故接上拉电阻。
开极电路驱动思想
- 当某个设备不想影响SDA总线时，就不驱动三极管。
- 想输出高电平，都不驱动三极管。
- 想输出低电平，就驱动三极管。
002 S3C2440的IIC控制器
一般主控芯片都有IIC控制器，没有IIC控制器的可以用管脚模拟
- IIC控制器简化了IIC操作
2.1主从关系
| Master | Slave | |
|---|---|---|
| 写 | Transmitter | Receiver |
| 读 | Receiver | Transmitter |
2.2IIC控制器流程框图
2.3IIC读写操作步骤
在发送模式下，当数据已经发送出去后，IIC会等待IICDS寄存器接收新的数据
- 1.IICDS = val；
- 2.发完数据，产生中断，拉低SCL
- 3.中断程序里，判断状态，IICDS = val2，IIC继续工作
在接收模式下，IIC接口会等待直到你把IICDS中的数据读走，在此期间，SCL拉低
- 1.发起传输，接收DATA
- 2.接收到数据之后，产生中断，SCL拉低
- 3.中断程序中，判断，设置中断，val = IICDS，IIC继续工作，继续接收收据
003 程序框架
- 框图解析
- 各个文件的功能
004 编程流程
如果对你有帮助的话不妨点个赞????鸭~