I2C总线解析

注：本文来源/article/8206282.html，在此感谢原作者！

IIC总线

一般串行数据通讯都有时钟和数据之分,有异步和同步之别.

有单线,双线和三线等.

I2C肯定是2线的(不算地线).

I2C协议确实很科学,比3/4线的SPI要好,当然线多通讯速率相对就快了.

I2C的原则是:

在SCL=1(高电平)时,SDA千万别忽悠!!!

否则,SDA下跳则"判罚"为"起始信号S",SDA上跳则"判罚"为"停止信号P".

在SCL=0(低电平)时,SDA随便忽悠!!!(可别忽悠过火到SCL跳高)

每个字节后应该由对方回送一个应答信号ACK做为对方在线的标志.

非应答信号一般在所有字节的最后一个字节后.一般要由双方协议签定.

SCL必须由主机发送,否则天下大乱.

首字节是"片选信号",即7位从机地址加1位方向(读写)控制.

从机收到(听到)自己的地址才能发送应答信号(必须应答!!!)表示自己在线.

其他地址的从机不允许忽悠!!!(当然群呼可以忽悠但只能听不许说话)

读写是站在主机的立场上定义的.

"读"是主机接收从机数据,"写"是主机发送数据给从机.

重复位主要用于主机从发送模式到接收模式的转换"信号",由于只有2线,

所以收发转换肯定要比SPI复杂,因为SPI可用不同的边沿来收发数据,而I2C不行.

在硬件I2C模块,特别是MCU/ARM/DSP等每个阶段都会得到一个准确的状态码,

根据这个状态码可以很容易知道现在在什么状态和什么出错信息.

7位I2C总线可以挂接127个不同地址的I2C设备,0号"设备"作为群呼地址.

10位I2C总线可以挂接更多的10位I2C设备.

总之,只要掌握I2C的忽悠记,一般很容易掌控...
第一个字节(为slave address)由7位地址和一位R/W读写位组成的，这字节是个器件地址。

首先，你要知道：常用IIC接口通用器件的器件地址是由种类型号，及寻址码组成的，共7位。

如格式如下：

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

1-器件类型由：D7-D4
共4位决定的。这是由半导公司生产时就已固定此类型的了，也就是说这4位已是固定的。

2-用户自定义地址码：D3-D1共3位。这是由用户自己设置的，通常的作法如EEPROM这些器件是由外部IC的3个引脚所组合电平决定的（用常用的名字如A0,A1,A2）。这也就是寻址码。

所以为什么同一IIC总线上同一型号的IC只能最多共挂8片同种类芯片的原因了。

3-最低一位就是R/W位。这位不用我多说了。

在现代电子系统中，有为数众多的IC需要进行相互之间以及与外界的通信。为了提供硬件的效率和简化电路的设计，PHILIPS开发了一种用于内部IC控制的简单的双向两线串行总线I2C。I2C总线支持任何一种IC制造工艺，并且PHILIPS和其他厂商提供了种类非常丰富的I2C兼容芯片。作为一个专利的控制总线，I2C已经成为世界性的工业标准。

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。



起始和终止信号
：SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
数据传送格式
（1）字节传送与应答
每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。如果一段时间内没有收到从机的应答信号，则自动认为从机已正确接收到数据。



AT24C02的芯片地址如下图，1010为固定，A0，A1，A2正好与芯片的1，2，3引角对应，为当前电路中的地址选择线，三根线可选择8个芯片同时连接在电路中，当要与哪个芯片通信时传送相应的地址即可与该芯片建立连接，TX-1B实验板上三根地址线都为0。最后一位R/W为告诉从机下一字节数据是要读还是写，0为写入，1为读出。



任一地址读取数据格式
void init()
//初始化
{

SCL=1;

delay();

SDA=1;

delay();
}
void start()
//启动信号
{

SDA=1;

delay();

SCL=1;

delay();

SDA=0;

delay();
}
void stop()
//停止信号
{

SDA=0;

delay();

SCL=1;

delay();

SDA=1;

delay();
}

void respons()
//回应信号
{

uchar i=0;SCL=1;delay();

while((SDA==1)&&(i<255))

i++;

SCL=0;

delay();
}
void writebyte(uchar date)//
写一个字节
{

uchar i,temp;

temp=date;

for(i=0;i<8;i++)

{

temp=temp<<1;

SCL=0;

delay();

SDA=CY;

delay();

SCL=1;

delay();

}

SCL=0;

delay();

SDA=1;

delay();
}

任一地址写入数据格式
uchar readbyte()
//读一个字节
{

uchar i,j,k;

SCL=0;

delay();

SDA=1;

for(i=0;i<8;i++)

{

SCL=1;

delay();

if(SDA==1)

j=1;

else

j=0;

k=(k<<1)|j;

SCL=0;

delay();

}

delay();

return k;
}
Void write_add(uchar address,
uchar info)
//指定地址写一个字节数据
{

start();

writebyte(0xa0);

respons();

writebyte(address);

respons();

writebyte(info);

respons();

stop();
}
uchar read_add(uchar address)
//指定地址读一个字节数据
{

uchar dd;

start();

writebyte(0xa0);

respons();

writebyte(address);

respons();

start();

writebyte(0xa1);

respons();

dd=readbyte();

stop();

return dd;
}