【学习笔记】I2C通讯详解 | 你真的从全面了解IIC了吗？

001I2C协议

1.1相关介绍

• I2C Bus——Inter-Integrated Circuit 即集成电路总线。
• I2C总线端口为漏开结构，因此一般需要**加上拉电阻**Rp，通常选用5K~10KΩ
• I2C总线以字节为单位收发数据，一个字节为一帧，数据传输的次序为从**最高位到最低位**
• I2C由**数据线（SDA）** 与 时钟线（SCL） 组成
• SDA：Synchronous Data Adapter （同步数据衔接器）
• SCL：Serial Communication Loop（串行通讯环路

1.2硬件原理SCH

【主从结构：一主[Master]多从[Slave]】

1.3数据传输格式

• 主机写数据：
  

• 主机读数据：
  

1.4信号传输时序图

• S3C2440的i2c时序图
  

• SCL上拉电阻的作用：在第9个时钟之后，双方中若有一方处理还未完成，它可以**一直把SCL拉低，当SCL一直为低电平时，双方都不应该操作SDA总线**。

1.4.1读写流程

• 1.前8个clk（7bit地址 + 1bit读/写）
  • 从设备不影响总线，从设备不去动三极管
  • 主设备决定数据
• 2.第9个CLK，由从设备决定数据
  • 主设备不驱动三极管
  • 从设备决定数据
    • SDA高：无ACK
    • SDA低：有ACK

1.5信号解析

• 起始信号[Start]：在SCL保持高电平时，SDA下降沿。
• 读写位：【0写1读】
• 数据位：SCL低电平时，SDA可变化；SCL高电平，SDA不变
• 终止信号：在SCL高电平时，SDA上升沿。
• 回应信号[ACK]：SDA低电平，低电平
  

1.6如何在SDA上实现双线传输

• 1.主设备发送时，从设备不发送：可以通过SCL区分控制
• 2.主设备发送时，从设备的”发送“引脚不影响数据：使用开极电路。

1.6.1开极电路

A	B	SDA
0	0	1（由上拉电阻决定）
0	1	0
1	0	0
1	1	1

• SDA上拉电阻的作用：当A、B都低电平时，三极管都不导通时，SDA取决于外界电路，当什么都不接时，SDA悬空，无法获取电平，故接上拉电阻。

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开极电路驱动思想

• 当某个设备不想影响SDA总线时，就不驱动三极管。
• 想输出高电平，都不驱动三极管。
• 想输出低电平，就驱动三极管。

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002 S3C2440的IIC控制器

一般主控芯片都有IIC控制器，没有IIC控制器的可以用管脚模拟

• IIC控制器简化了IIC操作

2.1主从关系

	Master	Slave
写	Transmitter	Receiver
读	Receiver	Transmitter

2.2IIC控制器流程框图

2.3IIC读写操作步骤

在发送模式下，当数据已经发送出去后，IIC会等待IICDS寄存器接收新的数据

• 1.IICDS = val；
• 2.发完数据，产生中断，拉低SCL
• 3.中断程序里，判断状态，IICDS = val2，IIC继续工作

在接收模式下，IIC接口会等待直到你把IICDS中的数据读走，在此期间，SCL拉低

• 1.发起传输，接收DATA
• 2.接收到数据之后，产生中断，SCL拉低
• 3.中断程序中，判断，设置中断，val = IICDS，IIC继续工作，继续接收收据

003 程序框架

• 框图解析

• 各个文件的功能

004 编程流程

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