关于stm32IIC通信协议的简单总结（小白总结文系列二）

IIC 通信协议详解

IIC（Inter-Integrated Circuit BUS) 集成电路总线。

1，物理层：

设备之间连接方式

IIC的物理特性：

1）IIC通信在控制上是一主多从的模式。

2）IIC由sda/scl两条通信线构成。

scl是串行时钟线，用来控制通讯的时钟频率实现数据收发同步；sda是双向串行数据线，用来控制协议中数据的传输。

3） 总线上拉电阻接到电源。I2C 设备空闲时，输出高阻态，当所有设备都空闲，总线呈现高电平状态。

 

4)总线上每个设备都有自己的地址，设备的地址可以进行重置。根据地址不同，可以实现选择不同设备进行通信。

6）当多个主机同时使用总线时，利用仲裁方式决定由哪个设备占用。

5）根据IIC传输数据的速度，分为三种传输模式：

标准模式传输速率为 100kbit/s

快速模式为 400kbit/s

高速模式  3.4Mbit/s（但目前大多 I2C 设备尚不支持高速模式）

2，IIC的功能框图解析：

逻辑控制接收dma请求，应答信号以及中断的响应处理。对应相关状态控制寄存器，控制寄存器；

时钟控制寄存器控制scl时钟线的频率；

sda线实现数据 的接收和发送：

接收：数据通过数据移位寄存器转移到数据寄存器，如果接收的数据是地址，需要与设备本身存储的地址进行对比。

发送：数据从数据寄存器转移到数据移位寄存器,发送到sda总线上。

3，协议层（重点）：

起始信号：scl高电平时，sda由高电平变低电平产生一个起始信号；

终止信号：scl高电平时，sda由高低平变高电平产生一个终止信号；

数据信号：scl为高电平的时候，sda低电平是数据0，sda为高电平的时候是数据1；

IIC通信的4种模式：

● 从发送器模式

● 从接收器模式

● 主发送器模式

● 主接收器模式

iic四种模式时序图分析(都以七位地址为例)

从发送模式时序图：

主start->主发送写地址->从ack->等待ev1/ev3-1/ev3->从发送数据1->主ack->等待ev3->………->从发送数据n->主nack->等待ev3-2->主stop

主start->主发送读地址->从ack->等待ev1->主发送数据1->从ack->等待ev2->………->主发送数据n->从ack->等待ev2->主stop->等待ev4

主start->等待ev5->主发送写地址->从ack->等待ev6/ev8-1->主发送数据1->从ack->等待ev8->………->主发送数据n->从ack->等待ev8-2->主stop

主start->等待ev5->主发送读地址->从ack->等待ev6->从发送数据1->主ack->等待ev7->…从发送数据n-1->主ack->等待ev7-1->从发送数据n->主nack->等待ev7->主stop

 

注意：始和终止信号都是由主机发出的，连接到I2C总线上的器件，若具有I2C总线的硬件接口，则很容易检测到起始和终止信号。

4，IIC结构体和常用函数：

typedef struct

{

  uint32_t I2C_ClockSpeed;          /*!< Specifies the clock frequency.

                                         This parameter must be set to a value lower than 400kHz */

  uint16_t I2C_Mode;                /*!< Specifies the I2C mode.