I2C中start后跟的第一个字节的定义

I2C中start后面跟的第一个字节的定义

首个字节的前七位代表的是器件的地址，第8位为读写控制位，其中，‘0’代表主机写数据到从机，‘1’代表主机从从机中读取数据。如下图所示：

                    

其中从机的七位地址既可以是固定的，又可以是可以编程的，由于在一个系统中，会同时存在很多同一种类型的器件，可编程这一特性可以使得总线连接更多这种属于同一种类编程位，那么就可以连接8个这钟类型的器件。

在前七位地址位中，I2C协议保留了两种特殊情况，这两种特殊情况为0000XXX和1111XXX，下表对这十六种地址做了说明：

                    

Notes

1. 对于0000_0001，当接收到START byte这种情况，不允许任何 器件做出响应

2. CBUS

3. Reserved for different bus format

下面分别对每种情况进行说明

• 0000_0000：一般有两种情况会调用这种格式，第一种：当需要对全体器件进行复位并且在此种状态下，每个器件的地址可以被重新定义，重新定义后保存定以后的地址也需要调用这种格式；第二种为当发送器不知道自己的数据是要发给谁的时候（如键盘），也需要进入这种模式。这种情况为寻址连接到I2C上的每一个器件，如果某一个从设备不需要在广播呼叫过程中得到任何数据，那么它可以选择不发送ACK位。如果一个Slave不能对这些字节中的任何一个做出响应，那么，它必须通过不产生ack位来忽略这次传播。通常广播呼叫的含义由跟在广播呼叫后面的第二位来决定，在这种情况下，发送的帧格式如下图所示

                  

在这种情况下，有两种情形需要考虑：

1. LSB为0
2. LSB为1

当B为‘0’时，第二个字节有如下定义：

• 0000_0110(H'06'):在这种情况下，所有连接的器件都将被复位，并且他们的地址将进入可编程模式。需要提前注意的是：要确保在这个过程中器件不会吧SCL与SDA线拉低，因为低电平会把总线锁死。
• 0000_0010(H'04'):地址经过编程的slave或者相应广播呼叫的slave，在收到这两位后，会把他们的可编程位锁死。
• 0000_0000(H'00'):第二个字节不允许出现这种情况

当B为‘1’，这种情况适用于一些不能指定地址的器件（如键盘扫描器），当作为发送器时，就需要进入广播呼叫模式，在这种情况下，第二个字节的内容为这个主机发送器的地址，这样该器件就能够被连接到I2C总线上的一些智能器件所识别，如（微控制器），之后就可以由微控制器指定该主机发送的消息所包含的信息。这种情况下格式如下图所示：

在有些系统中，可以通过配置这些主机发送器的地址，这样，通过一次配置，原来不能自动寻址的主机发送器就可以找到从设备的地址了。过程如下图所示，图a：配置地址；图b：配置地址后主机发送器发送数据到从设备的地址。

• 0000_0001:START BYTE微控制器连接到I2Cbus上面的方式共有两种，一种是微控制器内部集成有I2C的接口；另一种是微控制器通过软件不停地监视总线的状态，显然微控制器花在监视上面的时间越长，他执行原本的I2C功能的时间就越短。

因此，对于第二种方式连接的微控制器，当它要与快速器件进行通信时，可以通过在数据传输前加一个比正常开始条件要长得多的字节，这个字节包含以下几部分：

1. 开始条件S
2. 开始字节0000_0001，在这段时间，处理器切换到低速模式对SDA进行采样直到开始字节中七个零中的一个被SDA采样，当SDA线上的低电平被采样结束后，再切换到高速采样模式对重复起始条件条件进行采样
3. 一个应答时钟脉冲（ACK）一个与应答相关的高脉冲在开始字节后产生，这个高脉冲的作用是为了证明没有器件对start byte做出响应
4. 重复起始条件（sr）在接收到重复起始条件后，硬件接收器将会复位，因此就自动忽略了start byte

组成部分如下图所示：

• 0000_001X：CBUS compatibility由于CBUS接收器可以接到I2C总线上，但是I2C和CBUS器件具有不同的报文格式。在混合总线结构中，要保证I2C器件不会对CBUS信息作出响应。因此保留了CBUS地址（0000_001X），在完成CBUS的地址传输后，DLEN变为高电平，CBUS数据就开始传输了。结束条件后，所有器件都会被复位，格式如下图所示：