IIC协议原理简介

1 IIC概述

IIC总线是PHLIPS公司推出的一种双向、二线、同步、串行总线。

感官认识：下图是带IIC接口的EEPROM封装图。

引脚说明如下：

 

下图是IIC总线系统的典型接法。IIC总线由一条双向数据线SDA和一条时钟线SCL组成。Master按IIC的通信协议时序，对Slave进行寻址和信息传输。IIC总线的数据传输速率有标准模式（100kbps）、快速模式（400kbps）和高速模式（3.4Mbps）。

 

2 通信协议

 

（1）总线空闲：

SDA：高电平

SCL：高电平

 

（2）开始和终止信号

SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；

SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。

 

（3）数据有效性

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。

 

（4）字节传送与应答

每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。

 

（5）总线寻址

规定： 采用7位的寻址字节（寻址字节是起始信号后的第一个字节），用来寻址从机器件，并规定数据传送方向。

D7～D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位，为“0”时表示主机向从机写数据，为“1”时表示主机由从机读数据。

 

主机发送地址时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己正被主机寻址，根据R/W位将自己确定为发送器或接收器。

 

从机的地址由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可能希望接入多个相同的从机，从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类器件的最大数目。如一个从机的7位寻址位有4位是固定位，3位是可编程位，这时仅能寻址8个同样的器件，即可以有8个同样的器件接入到IIC总线系统中。

 

（6）IIC写数据时序

 

（7）IIC读数据时序

注意：IIC读数据时序，Master要重复发一次起始信号，并发出器件地址和读方向位（“1”）。

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