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

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。

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

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

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）

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。

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）

    

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

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