i2c学习笔记
I2C(IIC,Inter－Integrated Circuit),两线式串行总线,是一种半双工通信方式，可发送和接收数据。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。
IIC模块有四根线
VCC 电源正极
SDA 数据线
SCL 时钟线
GND 电源地
特征：
空闲状态
开始信号
停止信号
应答信号
数据的有效性
数据传输
1、空闲状态
I2C总线总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态。此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状态，
即释放总线，由两条信号线将各自的上拉电阻把电平拉高（开漏配置）。
2、开始信号
起始信号：当SCL为高期间，SDA由高到低的跳变；启动信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。
3、停止信号
停止信号：当SCL为高期间，SDA由低到高的跳变；停止信号也是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。
4、应答信号ACK
发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。
应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；
应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。
对于反馈有效应答位ACK的要求是，接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA线拉低，
并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。 如果接收器是主控器，则在它收到最后一个字节后，
发送一个NACK信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放SDA线，以便主控接收器发送一个停止信号P。
4）数据有效性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。
即：数据在SCL的上升沿到来之前就需准备好。并在在下降沿到来之前必须稳定。
5）数据的传送在I2C总线上传送的每一位数据都有一个时钟脉冲相对应（或同步控制），
即在SCL串行时钟的配合下，在SDA上逐位地串行传送每一位数据。数据位的传输是边沿触发。
图解以及代码如下——
开始信号：
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT(); //sda 线输出
IIC_SDA=1;
IIC_SCL=1;
delay_us(4);
IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us(4);
IIC_SCL=0;//钳住 I2C 总线，准备发送或接收数据
}
停止信号：
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT();//sda 线输出
IIC_SCL=0;
IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
delay_us(4);
IIC_SCL=1;
IIC_SDA=1;//发送 I2C 总线结束信号
delay_us(4);
}
数据传输：
//产生 ACK 应答
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=0;SDA_OUT();
IIC_SDA=0;delay_us(2);
IIC_SCL=1;delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//不产生 ACK 应答
void IIC_NAck(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=1;delay_us(2);
IIC_SCL=1;delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//返回值：1，接收应答失败；0，接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTime=0;
SDA_IN(); //SDA 设置为输入
IIC_SDA=1;
delay_us(1);
IIC_SCL=1;
delay_us(1);
while(READ_SDA)
{
ucErrTime++;
if(ucErrTime>250)
{
IIC_Stop();
return 1;
}
}
IIC_SCL=0;//时钟输出 0
return 0;
}
//发送一个字节
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
u8 t;
SDA_OUT();
IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
for(t=0;t<8;t++)
{
IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
txd<<=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
}
}
//读字节
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=0;
SDA_IN();//SDA 设置为输入
for(i=0;i<8;i++ )
{
IIC_SCL=0; delay_us(2);
IIC_SCL=1;
receive<<=1;
if(READ_SDA)receive++;
delay_us(1);
}
if (!ack) IIC_NAck();//发送 nACK
else IIC_Ack(); //发送 ACK
return receive;
}