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IIC總線協議

2019-11-08 00:25:57
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供稿:網友
處理器和芯片間的通信可以形象的比喻成兩個人講話:1、你說的別人得能聽懂:雙方約定信號的協議。2、你的語速別人得能接受:雙方滿足時序要求。

看IIC協議先:兩條線可以掛多個設備。IIC設備(稍微有點智能的)里有個固化的地址。只有在兩條線上傳輸的值等于我(IIC設備)的地址時,我才作出響應。

開始信號:處理器讓SCL時鐘保持高電平,然后讓SDA數據信號由高變低就表示一個開始信號。同時IIC總線上的設備檢測到這個開始信號它就知道處理器要發送數據了。

停止信號:處理器讓SCL時鐘保持高電平,然后讓SDA數據信號由低變高就表示一個停止信號。同時IIC總線上的設備檢測到這個停止信號它就知道處理器已經結束了數據傳輸,我們就可以各忙各個的了,如休眠等。

再看數據怎么傳:SDA上傳輸的數據必須在SCL為高電平期間保持穩定:因為外接IIC設備在SCL為高電平的期間采集數據方知SDA是高或低電平。SDA上的數據只能在SCL為低電平期間翻轉變化。

響應信號(ACK):處理器把數據發給外接IIC設備,如何知道IIC設備數據已經收到呢?就需要外接IIC設備回應一個信號給處理器。處理器發完8bit數據后就不再驅動總線了(SDA引腳變輸入),而SDA和SDL硬件設計時都有上拉電阻,所以這時候SDA變成高電平。那么在第8個數據位,如果外接IIC設備能收到信號的話接著在第9個周期把SDA拉低,那么處理器檢測到SDA拉低就能知道外接IIC設備數據已經收到。

IIC數據從最高位開始傳輸。

再進一步說:IIC總線是允許掛載多個設備的,如何訪問其中一個設備而不影響其他設備呢?

用7bit表示從地址,那么可以掛載的從設備數是2的7次方128個。處理器想寫的話:先發送起始位,再發一個8bit數據:前7bit表示從地址,第8bit表示讀或者寫。0write是處理器往IIC從設備發,1read是IIC從設備往處理器發。第9個時鐘周期回復響應信號。

下面就以AT24Cxx為例詳細說明一下:

首先發出一個start信號,從設備地址,R/W(0,寫),回應ACK表示有這個從設備存在。這時候是處理器從指定的從設備讀數據的從設備里8bit存儲地址的指定。所以這里R/W是0為寫。ACK回應有這個設備的話,處理器把要訪問的從設備里的8bit存儲地址寫好。ACK對方回應。繼續一個start信號+從設備地址,最低位是高電平表示讀數據,回應ACK表示有這個從設備存在。在讀數據的時候,每發出一個時鐘,處理器會SDA上的數據存起來。那么發出8個時鐘后處理器就能得到8位的數據。這時候若想連續讀就不斷回應ACK信號否則就發出停止信號。

讀的過程:start信號,從設備地址,寫,待讀取存儲地址,再一個start信號,從設備地址,讀,8個時鐘,從設備就把對應的數據反饋給處理器。

start信號,哪一個設備地址,寫,緊跟連續兩個字節的數據:要寫的地址,對方收到8bit地址后回應ACK,再8bit數據發給從設備,對方收到8bit數據后回應ACK,處理器寫完后發送停止信號。


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