速通IIC通信协议，核心知识点一览

    半双工同步、一根时钟线、一根数据线，表现为一主多从或者多主多从模式，哪个设备决定时钟信号哪个为主设备，从设备都有自己专一的固定地址。

主设备

        控制总线，生成时钟信号，发起通信、结束通信，决定向从设备读取数据还是发送

从设备

        响应主设备的通信，根据主设备的时钟信号进行相应的操作

IIC框架图

    在I²C总线（SDA、SCL）系统中，所有设备接口必须配置为开漏（或集电极开路）输出模式。这使得设备只能主动将总线拉至低电平，而高电平状态需通过外接上拉电阻被动建立。当总线处于空闲状态时，SDA和SCL在高阻态的情况下均通过上拉电阻维持高电平。

时序

 

        SCL的信号在高电平的情况下，SDA必须要保持稳定，否则就为开始、停止条件。数据位的情况下需要在SCL低电平的时候变化。

相关概念

        起始信号：SCL高电平的情况下，SDA由高电平变为低电平

      重复起始信号：重置总线为空闲状态，重新制造起始条件
        终止信号：SCL高电平的情况下，SDA由低电平变为高电平
        应答信号：ACK，表示接收方已经成功接收到数据（低电平），NACK，表示接收方没有成功 接收数据，或有错误，导致不接受当前数据（高电平）。
        设备地址：多数设备的地址为7或10位，大多位7位，设备地址帧一般为：七位地址＋读写标志位
        - 0表示主设备向从设备(write)写数据
        - 1表示主设备向从设备(read)读数据
        数据帧：每一帧数据帧包括九位 = 八位数据位 + 响应位，如果为设备地址，八位数据帧为7位地址 ＋ 读写标志位。

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发送一个数据过程：

    1.主机在SCL高电平时拉低SDA，发起起始信号
    2.主机根据SCL低电平变化，高电平从机读取信号的规则一次发送八位
    3.第九位的时候，主机释放SDA，从机拉低SDA，表示应答
    4.从机释放SDA，主机先释放SCL后再释放SDA，发起终止信号

接收一次数据过程

    1.发送起始信号
    2.发送设备地址，读写位为0，等待应答
    3.收到应答信号，发送访问的地址，等待从机应答，
    4.当主机收到应答信号后，主机由发送变为接收，从机将由接收变为发送，所以主机重新发送一个开始start信号，然后紧跟着发送一个从机地址，注意此时该地址的第8位为1，表等待从机的应答信号，当主机收到应答信号时，就可以接收1个字节的数据，当接收完成后，主机发送非应答信号，表示不在接收数据
    5.终止信号

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 IIC常见使用时序：

指定地址写：

时序 :

      1.起始信号
      2.主机发送指定设备地址->七位地址+写标志位
      3.主机发送指定设备的指定地址（寄存器）的地址
      4.发送数据帧->（主机）八位数据+（从机）一位应答帧
      5.终止信号

指定地址读：

时序：

      1.起始信号
      2.主机发送指定设备地址->七位地址+写标志位
      3.主机发送指定设备的指定地址（寄存器）的地址
      4.主机发送指定设备地址->七位地址+读标志位
      5.主机读取数据帧，从机发送数据帧
      6.终止信号

   I²C协议中读取指定寄存器需采用复合操作：首先发送设备地址（写模式）+寄存器地址，经ACK确认后发送重复起始信号，再发设备地址（读模式）。从机收到读指令后输出数据，主机通过NACK终止传输。