STM32学习笔记 —— I2C通信

本期小政带领大家了解一下I2C通信的相关概念。

1、I2C定义

I2C（IIC,Inter—Intergrated Circuit），两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被IC之间，IC与IC之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps以上。

IIC是半双工通信方式。

2、多主机I2C总线系统结构

3、I2C协议

① 空闲状态

② 开始信号

③ 停止信号

④ 应答信号

⑤ 数据有效性

⑥ 数据传输

（1）空闲状态

I2C总线的SDA与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，由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。

（2）起始信号与停止信号

● 起始信号：当SCL为高电平，SDA由高到低的跳变：启动信号是一种电平跳变时序信号，而不是电平信号。
● 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。

（3）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者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（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。

4、分析I2C底层驱动程序

（1）EEPROM（24C02）

总容量：256（2K/8）个字节。
接口：I2C

(2)24C02字节写时序

（3）24C02读时序

本期的STM32自学笔记就到这里啦，如果有朋友还想学习在程序中对I2C有跟深入的了解，私信小政，小政会给你发送程序并进行详解哦！