IIC通信

2021-09-13  本文已影响0人  sml_tj
  1. IIC是半双工的同步通信方式
  2. IIC(Iter-Integrated Circuit),两线式串行总线,由PHILIPS公司开发的用于连接微控制器及其外围设备的总线。
    它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,高速IIC总线一般可达400kbps以上。
  3. 多主机IIC总线系统结构


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  4. IIC协议
    (1)空闲状态
    IIC总线的SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时,规定为总线的空闲状态。此时各个期间的输出级场效应管均处在截止状态,即释放总线,由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。
    (2)起始信号与停止信号
    起始信号:当SCL为高期间,SDA由高到低的跳变;启动信号是一种电平跳变时序信号,而不是一个电平信号。
    停止信号:当SCL为高期间,SDA由低到高的跳变,停止信号也是一种电平跳变时序信号,而不是一个电平信号。


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    (3)应答信号ACK
    发送器每发送一个字节,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(ACK简称应答位),表示接收器已经成功地接受了该字节;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。
    对于反馈有效应答位ACK的要求是,接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA线拉低,并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。
    如果接收器是主控器,则在它收到最后一个字节后,发送一个NACK信号,以通知被控发送器结束数据发送,并释放SDA线,以便主控接收器发送一个停止信号P。


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发送器释放数据线的方法为数据发送方将SDA总线设置为三态输入,发送端的电平由接收端控制。原理见https://www.cnblogs.com/liujiahong/p/12550716.html


(4)数据有效性
IIC总线进行数据传送时,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者低电平状态才允许变化。
即:数据在SCL的上升沿到来之前就需准备好。并在下降沿到来之前必须稳定。


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(5)数据的传送
在IIC总线上传送的每一位数据都有一个时钟脉冲相对应(或同步控制),即在SCL串行时钟的配合下,在SDA上逐位地串行传送每一位数据。数据位的传输是边沿触发。


边沿触发:边沿触发,只看下降沿(或者上升沿)的瞬间时刻的输入状态;而在到来前的变化是被屏蔽或者封锁了的。脉冲触发,不能只看下降沿(或者上升沿)的瞬间时刻的输入状态;如果构成元件为电平触发器,在沿到来前的一个脉冲周期内,改变输入状态,输出是会连续改变的,而触发器又是需要根据前一个输出状态来判断次态的,因此决定最后输出需要知道脉冲周期内的变化。
https://www.zhihu.com/question/39082202


参考资料:
https://www.yuanzige.com/course/detail/50082?section_id=50260
https://blog.csdn.net/weizhangyjs/article/details/89338341

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