【嵌入式工程师面试高频问题】你知道IIC吗(附程序说明)_iic面试题

最新推荐文章于 2024-12-18 23:53:58 发布

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最新推荐文章于 2024-12-18 23:53:58 发布

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分类专栏： 2024年程序员学习文章标签：物联网嵌入式硬件面试

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SPI优点：支持全双工操作；操作简单；数据传输速率较高。SPI没有定义速度限制，一般的实现通常能达到甚至超过10 Mbps。

SPI缺点：需要占用主机较多的口线（每个从机都需要一根片选线）；只支持单个主机；没有指定的流控制，没有应答机制确认是否接收到数据。

I2C优点：只使用两根电线，支持多个主服务器和多个从服务器，ACK / NACK位确认每个帧都已成功传输，硬件没有UART那么复杂。

I2C缺点：数据传输速率比SPI慢(IIC 最高的速度也就快速+模式（1 Mbps）和高速模式（3.4 Mbps）)，数据帧的大小限制为8位，实现比SPI更复杂的硬件。

UART优点：只使用两根电线，不需要时钟信号，有一个奇偶校验位，只要双方设置后，就可以改变数据包的结构。

UART缺点：数据帧的大小限制为最多9位，不支持多个从属或多个主系统，速度最慢。

IIC八种状态和对应代码

其实IIC的通信就是通过两根线的八种状态完成的。**两根线怎么会有八种状态？**其实一根线有高电平、低电平、上升沿、下降沿四种状态。
在这里插入图片描述
数据线和时钟线组成的8种状态。

下面的代码就是用IO口去模拟IIC。实验是在STM32F103芯片做的，是能够跑通的。

//产生IIC起始信号 
void IIC\_Start(void)  
{  
    SDA\_OUT();     //sda输出 
    IIC_SDA=1;          
    IIC_SCL=1;  
    delay\_us(4);  
    IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
   	delay\_us(4);  
    IIC_SCL=0;//铅住I2C总线，准备发送或接收数据 
}

在这里插入图片描述

//IIC发送一个字节 
//返回从机有无应答 
//1，有应答 
//0，无应答 
void IIC\_Send\_Byte(u8 txd)  
{                          
    u8 t;     
    SDA\_OUT();        
    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输 
    for(t=0;t<8;t++)  
    {                
       IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;  //往SDA上放数据，放txd最高位
       txd<<=1;      
       delay\_us(2);   //对TEA5767这三个延时都是必须的 
       IIC_SCL=1;  
       delay\_us(2);   
       IIC_SCL=0;    
       delay\_us(2);  
    }      
}

在这里插入图片描述

//等待应答信号到来 
//返回值：1，接收应答失败 
// 0，接收应答成功 
u8 IIC\_Wait\_Ack(void)  
{  
    u8 ucErrTime=0;  
   	SDA\_IN();      //SDA设置为输入 
    IIC_SDA=1;delay\_us(1);       //SDA设置为1，释放SDA总线
    IIC_SCL=1;delay\_us(1);     
    while(READ_SDA)  //读SDA，如果SDA一直为1，则无应答；如果SDA为0，则应答成功
    {  
        ucErrTime++;  
        if(ucErrTime>250)  
       	{  
            IIC\_Stop();  
            return 1;  
        }  
    }  
    IIC_SCL=0;//时钟输出0 
    return 0;    
}

在这里插入图片描述

//产生ACK应答 
void IIC\_Ack(void)  
{  
    IIC_SCL=0;  
    SDA\_OUT();  
    IIC_SDA=0;  
   	delay\_us(2);  
    IIC_SCL=1;  
    delay\_us(2);  
    IIC_SCL=0;  
}

在这里插入图片描述

//读数据
//返回值就是接收到的一个字节
u8 IIC\_Read\_Byte(unsigned char ack)  
{  
    unsigned char i,receive=0;  
    SDA\_IN();//SDA设置为输入 
    for(i=0;i<8;i++ )  
    {  
        IIC_SCL=0;   
        delay\_us(2);  
        IIC_SCL=1;  //SCL为高的时候读取数据
        receive<<=1;  //每读一次，receive左移一位
        if(READ_SDA)receive++;     //读取SDA放在receive最低位
        delay\_us(1);   
    }                      
    if (!ack)  
        IIC\_NAck();//发送nACK 
    else  
        IIC\_Ack(); //发送ACK 
     return receive;  
}