STM32中的IIC

IIC简介

I2C总线具有两根双向信号线,一根是数据线SDA,另一根是时钟线SCL  。

IIC总线上可以挂很多设备:多个主设备,多个从设备(外围 设备)。

多主机会产生总线裁决问题。当多个主机同时想占用总线时,企图启动总线传输数据,就叫做总线竞争。I2C通过总线仲裁,以决定哪台主机控制总线

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IIC串行总线一般有两根信号线,一根是双向的数据线SDA,另一根是时钟线SCL,其时钟信号是由主控器件产生。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上,各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址。

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一般情况下,数据线SDA和时钟线SCL都是处于上拉电阻状态。因为:在总线空闲状态时,这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高,保持着高电平。

I²C 总线的概念

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1)、假设微控制器A 要发送信息到微控制器B:

• 微控制器A(主机)寻址微控制器B(从机)

• 微控制器A(主机—发送器)发送数据到微控制器B(从机—接收器)

• 微控制器A 终止传输

2)、如果微控制器A 想从微控制器B 接收信息:

• 微控制器A(主机)寻址微控制器B(从机)

• 微控制器A 主机接收器从微控制器B 从机发送器接收数据

• 微控制器A 终止传输

甚至在这种情况下,主机(微控制器A)也产生定时而且终止传输。

IIC总线的通信过程

1>主机发送起始信号启用总线
    2.>发送一个字节数据指明从机地址和数据方向
    3>被寻址的从机发送应答信号回应主机
    4>发送器发送一个字节数据
    5>接收机器发送应答信号,回应发送器
    (发送多个字节数据..... 4 . 5  循环)

    6>通信完成主机发送停止信号释放总线

       
起始信号和停止信号

    起始信号:SCL 为高电平时,SDA由高变低

    停止信号:SCL 为高电平时,SDA由低变高

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应答和非应答信号

    ACK:在第九个时钟周期,SCL处于高电平期间,接收机将SDA拉低

    NACK:在第九个时钟周期,SCL处于高电平期间,接收机未将SDA拉低(拉高)

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发送器每发送一个字节(8个bit),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。STM32中的IIC_第6张图片

数据传输(SCL低送高取)

    在SCL为低电平期间,把数据送到SDA数据线上
    
    在SCL为高电平期间,SDA数据线保持稳定(保持不变)

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主机写数据给从机

    1>主机发送起始信号
    2>主机发送从机设备地址+写的标记(0)
    3>主机等待应答信号
    4>主机发送一个字节数据
    5>主机等待应答信号
      ....4   5 循环

    6>主机发送到最后一个字节数据
    7>主机可以等待应答或者不应答信号
    8>主机发送停止信号

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主机从从设备读取数据

    1>主机发送起始信号
    2>主机发送从机设备地址+读的标记(1)
    3>主机等待应答信号
    4>主机接收一个字节数据
    5>主机产生应答信号
      ....4   5 循环

    6>主机接收到最后一个字节数据
    7>主机不产生应答信号
    8>主机发送停止信号

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