通信协议之IIC协议（eeprom）_通俗易懂篇！

1、IIC（Inter-Integrated Circuit），是IICBus简称，是一种串行通信总线。

2、IIC协议：遵循主机master和从机slave的主从关系机制，区别于SPI通信协议，IIC协议存在应答机制，即当主机发送控制、地址、或数据时，需要从机回复ACK确认消息（在sda总线上回复）。

3、IIC协议：控制两根信号线SCL时钟信号线（一种理解方式）和sda数据总线，即可完成对从机的控制、输入、输出。

4、IIC协议访问eeprom为例（执行byte写命令）：访问时存在“开始位”，“控制byte”，“应答位”， “高位地址位”， “应答位”，“低位地址位”， “应答位”，“数据位”， “应答位”，“停止位”。（byte写：eeprom的一种写入方式，一次写入一个字节的数据）

        “开始位”， “应答位”，“停止位”单拍。

        “控制byte”，“高位地址位”，“低位地址位”，“数据位”为8bit。

         “控制byte”：的组成是由control code操作码4位+cs片选3位+write/read命令位1位=8位

         control code： eeprom 为1010

         cs片选信号： 可以片选eeprom内的8个存储单元（片选即激活某个存储单元，可进行读写等）

         write/read命令：0表示写命令；1表示读命令。

          高+低地址位：共计16位，取低13位为有效位，高三位 don't care

           ACK:   从机的应答信号，当scl为高电平时，sda被从机拉低位0，表示从机确认，反之不确认NACK。（注意当发完8bit的数据后，三态门的控制，下面6说明三态门）

5、SCL时钟信号线的产生，是利用晶振时钟的上升沿或下降沿翻转产生，注意IIC使用的时钟的频率不要超过400khzHZ。（IIC高速模式下可达3.4Mbit/s，查看器件芯片手册是否支持），如果利用上升沿产生scl信号，那么电路驱动时钟采用下降沿有效,always @ （negedge clk）。

6、sda信号是主机和从机共用的一根数据总线，命令，数据、地址、等都在这根总线上传输，需要采用三态门，切换主机和从机对sda总线的控制权。无控制权的一方输出高阻态（即控制方发什么，总线sda就发什么，不会产生干扰）

7、开始位：当scl为高电平时，将sda拉低（sda初始是高电平，非工作时间保持高电平状态），表示开始，随即将在scl为低时，将控制位8bit信息发送出去。（注意主机数据的发送只能在scl为低电平时发送，实际就是并转串的过程），当发送完成后，在scl低电平时，将三态门使能拉低，将sda的控制（赋值主动权）给到从机。

8、ACK位：在scl为高电平时，对sda的状态做判断，为0时，表示从机ACK，为1时表示从机未确认。当ACK时，三态门的使能拉高，开始发送高位地址。

9、后续同理依次发送低位地址和数据，需要注意三态门的及时拉高和拉低切换sda的从机或主机的控制权。

10、当数据发送完成，并且收到从机反馈的ACK确认信息后，需要立即获得主机主动权，在scl为低时，拉低sda。

11、在scl为高时，拉高sda，这是stop停止位，结束操作的结束时序命令（在scl为低时，拉低sda，在scl为高时，拉高sda）。

附写仿真图，包含写的开始、控制byte、ack、高位地址位：

结束语：以上就是IIC协议的基本概念和在eeprom的应用实例。eeprom还可以实现page写，current read、random read，sequential read等命令，有兴趣的小伙伴可以私信。下面附一张读完后的结束仿真图，random read读完后进入stop状态的信号逻辑（注意：读完数据后反馈的是NACK）。