深入浅出通讯协议之IIC篇

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煽情

按照国际惯例，开篇先煽情一下。作为一个电子技术爱好者兼码农，不知不觉已经混迹于电子行业10年了。时光荏苒，转眼已过34岁，渐渐地感到了中年危机的临近。。。。此处省略一万个字。偶然间发现头条作者可以赚奶粉钱，所以搜肠刮肚想写点啥（不知不觉已经成为为了让人憎恨的为了五斗米折腰的势力“小人”）。写情感吧，情商太低；写故事吧，没有天马行空的思绪；写人文吧，一个研究电子电路和编程的人，人文情怀估计也是呵呵了；转来转去，还是决定写自己熟悉的电子技术领域。不知道这个题材会不会有观众，权当技术交流了。个人能力有限，欢迎大牛批评指正，也欢迎后浪们积极提问，我看到后会及时回复。

下面切入正题，所谓通讯协议就是通讯约定和规范。比如，古代用烽火狼烟，来传递外敌入侵的信息，这其实就是通讯技术。烽火狼烟=外敌入侵，这就是通讯协议。既然通讯协议是一种约定和规范，不同的人，不同的地方，不同的场景那就可能会制定出不同的约定和规范，因此，通讯协议也是多种多样的，本篇主要讲IIC。

IIC概述

IIC:两线式串行总线，它是由数据线SDA和时钟线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400kbs以上。

时钟线SCL：在通信过程起到控制作用。

数据线SDA：用来一位一位地传送数据。

IIC通讯过程

IIC通信过程由开始、结束、发送、响应、接收五个部分构成。

IIC通讯电平的规定

1、当SCL为高电平时，SDA线不允许变化；

当SCL线为低电平时，SDA线可以任意0、1变化。

2、只有当SCL为高电平时，IIC电路才对SDA线上的电平（0或者1）进行记录，当SCL线为低电平时，无论SDA是高还是低，IIC电路都不对SDA进行采样。

3、I2C总线的SDA和SCL两条信号同时处于高电平时，规定为总线的空闲状态。由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。

IIC开始信号和停止信号定义

开始信号：

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。

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。

开始&停止信号

IIC开始信号程序

IIC停止信号程序

IIC应答信号定义

发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9之前释放一次数据总线，以此向接收器件反馈一个应答信号。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。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，接下来主控接收器接着发送一个停止信号P，以结束本次通讯。

应答信号电平

IIC应答程序

IIC非应答程序

IIC向总线发送数据

在I2C总线上传送的每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，SDA逐位地串行传送每一位数据。注意，发送的时候需要先发送数据的字节高位。IIC主器件发送完一个字节后面必须跟一个等待应答函数。

IIC发送字节数据

IIC主器件等待应答函数

IIC接收字节数据

结束

至此，IIC总线收发字节数据已经全部讲完了，第一次发文，请多多支持，您的支持是我最大的动力。