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IIC总线协议介绍
IIC:Inter Integrated Circuit,集成电路总线,是一种同步 串行 半双工通信总线。
总线:就是传输数据的通道
协议:就是传输数据的规则
IIC总线结构图
① 由时钟线SCL和数据线SDA组成,并且都接上拉电阻,确保总线空闲状态为高电平
② 总线支持多设备连接,允许多主机存在,每个设备都有一个唯一的地址
③ 连接到总线上的数目受总线的最大电容400pf限制
④ 数据传输速率:标准模式100k bit/s 快速模式400k bit/s 高速模式3.4Mbit/s
可以归纳为:
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主设备向从设备写数据时:
- 主设备先发送起始信号(
START
信号),然后发送数据,每次发送 1 个字节(8 位)。主设备在发送完一个字节后,等待从设备返回应答信号(ACK)。如果主机收到 ACK 信号,表示从机已正确接收该字节,主机可以选择继续发送下一个字节,或者发送停止信号(STOP
信号)来结束通信。
- 主设备先发送起始信号(
-
主设备向从设备读数据时:
- 主设备先发送起始信号(
START
信号),然后开始接收从设备发送的数据。主设备每接收 1 个字节后,需要发送一个应答信号(ACK)给从设备,表示数据接收成功。如果主机发送 ACK 信号,从机会继续发送下一个字节;如果主机发送非应答信号(NACK),表示主机不再需要更多数据,并且主机应发送停止信号(STOP
信号)来结束通信。
- 主设备先发送起始信号(
II2C的数据有效性,是指数据的读取和写入只在SCK高电平的时候有效。
II2C的数据传输顺序,是先从高位到低位的写入与读取。
空闲状态,是SDA和SCK空闲时为高电平。
IIC协议时序
起始信号(S):当SCL为高电平时,SDA从高电平变为低电平
停止信号(P):当SCL为高电平时,SDA从低电平变为高电平
应答信号:上拉电阻影响下SDA默认为高,而从机拉低SDA就是确认收到数据即ACK,否则NACK
1. ACK(Acknowledge)
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含义:
- ACK 表示确认信号,意味着接收方成功接收到数据字节,并准备好接收或发送下一个字节。
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工作原理:
- 数据传输完成后,发送方会在第 9 个时钟周期期间释放 SDA 线(即保持高阻态)。
- 接收方会在此时 拉低 SDA 线(保持低电平),以此表示数据接收成功。
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触发条件:
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