IIC協(xié)議超詳細的解釋

1、一、協(xié)議 1.空閑狀態(tài) I2C總線總線的SDA和SCL兩條信號線同時處于高電平時，規(guī)定為總線的空閑狀態(tài)。此時各個器件的輸出級場效應管均處在截止狀態(tài)，即釋放總線，由兩條信號線各自的上拉電阻把電平拉高。 2.起始位與停止位的定義： · 起始信號：當SCL為高期間，SDA由高到低的跳變；啟動信號是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號。· 停止信號：當SCL為高期間，SDA由低到高的跳變；停止信號也是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號。3.ACK發(fā)送器每發(fā)送一個字節(jié)，就在時鐘脈沖9期間釋放數(shù)據(jù)線，由接收器反饋一個應答信號。 應答信號為低電平時，規(guī)定為有效應答位（ACK簡稱

2、應答位），表示接收器已經(jīng)成功地接收了該字節(jié)；應答信號為高電平時，規(guī)定為非應答位（NACK），一般表示接收器接收該字節(jié)沒有成功。 對于反饋有效應答位ACK的要求是，接收器在第9個時鐘脈沖之前的低電平期間將SDA線拉低，并且確保在該時鐘的高電平期間為穩(wěn)定的低電平。 如果接收器是主控器，則在它收到最后一個字節(jié)后，發(fā)送一個NACK信號，以通知被控發(fā)送器結束數(shù)據(jù)發(fā)送，并釋放SDA線，以便主控接收器發(fā)送一個停止信號P。   如下圖邏輯分析儀的采樣結果：釋放總線后，如果沒有應答信號，sda應該一直持續(xù)為高電平，但是如圖中藍色虛線部分所示，它被拉低為低電平，證明收到了應答信號。這

3、里面給我們的兩個信息是：1)接收器在SCL的上升沿到來之前的低電平期間拉低SDA；2)應答信號一直保持到SCL的下降沿結束；正如前文紅色標識所指出的那樣。 4.數(shù)據(jù)的有效性：  I2C總線進行數(shù)據(jù)傳送時，時鐘信號為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時鐘線上的信號為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化。 我的理解：雖然只要求在高電平期間保持穩(wěn)定，但是要有一個提前量，也就是數(shù)據(jù)在SCL的上升沿到來之前就需準備好，因為在前面I2C總線之(一)-概述一文中已經(jīng)指出，數(shù)據(jù)是在SCL的上升沿打入到器件(EEPROM)中的。   5.數(shù)據(jù)的傳

4、送： 在I2C總線上傳送的每一位數(shù)據(jù)都有一個時鐘脈沖相對應（或同步控制），即在SCL串行時鐘的配合下，在SDA上逐位地串行傳送每一位數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)位的傳輸是邊沿觸發(fā)。 二、工作過程總線上的所有通信都是由主控器引發(fā)的。在一次通信中，主控器與被控器總是在扮演著兩種不同的角色。1.主設備向從設備發(fā)送數(shù)據(jù)主設備發(fā)送起始位，這會通知總線上的所有設備傳輸開始了，接下來主機發(fā)送設備地址，與這一地址匹配的slave將繼續(xù)這一傳輸過程，而其它slave將會忽略接下來的傳輸并等待下一次傳輸?shù)拈_始。主設備尋址到從設備后，發(fā)送它所要讀取或寫入的從設備的內(nèi)部寄存器地址； 之后，發(fā)送數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，

5、發(fā)送停止位：寫入過程如下：發(fā)送起始位· 發(fā)送從設備的地址和讀/寫選擇位；釋放總線，等到EEPROM拉低總線進行應答；如果EEPROM接收成功，則進行應答；若沒有握手成功或者發(fā)送的數(shù)據(jù)錯誤時EEPROM不產(chǎn)生應答，此時要求重發(fā)或者終止。· 發(fā)送想要寫入的內(nèi)部寄存器地址；EEPROM對其發(fā)出應答；· 發(fā)送數(shù)據(jù)· 發(fā)送停止位.· EEPROM收到停止信號后，進入到一個內(nèi)部的寫入周期，大概需要10ms，此間任何操作都不會被EEPROM響應；(因此以這種方式的兩次寫入之間要插入一個延時，否則會導致失敗，博主曾在這里小坑了一下)   詳細：需要說明的是：主控器通過發(fā)送地址碼與對應的被控器建立了通信關系，而掛接在總線上的其它被控器雖然同時也收到了地址碼，但因為與其自身的地址不相符合，因此提前退出與主控器的通信； 2.主控器讀取數(shù)據(jù)的過程：讀的過程比較復雜，在從slave讀出數(shù)據(jù)前，你必須先要告訴它哪個內(nèi)部寄存器是你想要讀取的，因此必須先對其進行寫入(dummy write)：· 發(fā)送起始位；· 發(fā)送slave地址+write bit set；· 發(fā)送內(nèi)部寄存器地址；· 重新發(fā)送起始位，即restart；· 重新發(fā)送slave地址+read bit set；