I2C总线串行串行输入输出结构

I2C总线串行串行输入输出结构

本文章以8XC552（飞利浦的一款微控制器）的IIC总线串行串行输入输出结构为例，深入理解IIC总线协议：

IIC总线的串行输入输出结构保证了IIC总线的数据寄存器中能保存总线上的最新数据。SDAT和ACK组成一个9为的移位寄存器，它组成一个环状结构。串行输出的同时不断采入总线上的数据。ACK标志位由总线控制，并可以由CPU存取(存入1对应的是非应答，存入0对应的应答)。在SCL线上的时钟脉冲的上升沿，串行数据通过ACK标志位存入SDAT，串行数据在SCL时钟脉冲下降沿沿BSD7移出当一个字节数据移入SADT后，SDAT中的数据有效，控制逻辑在第9个时钟脉冲周期送出应答位。

为什么IIC总线进行数据发送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持数据稳定？？？这是因为会在高电平期间采集总线上的数据，如果此时总线上的数据不稳定，会导致采集的数据和发送的数据不一致，从而关闭发送(类似仲裁失败)。协议规定只有在时钟信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平才允许变化，这是因为BSD7中的数据是在时钟下降沿发出的，且不会在时钟脉冲低电平期间采集总线上的数据。

在CPU对SDAT写入时，SDAT7装入BSD7，这是向SDA线上发送的第一位数据，9个时钟脉冲后SADT中的8位数据发送到SAD线上，应答位出现在ACK中，这样发送到总线上的数据又返回到SDAT中。

SDA寄存器，包含个待发送的数据或一个刚收到的数据字节，发送时，数据总是从右向左移位。数据移出时，总线上的数据同时移入，移位寄存器的这种结构保证了总线竞争失败时数据不会丢失。它以并行的方式与内部总线相连，以串行方式与SDA相连。发送数据时，由内部总线装入到SDAT中，发送时，数据以串行从串行通道返回SDAT中。接收时，装入新接收的SDA线上的数据。