通信协议一 IIC

通信协议讲解一 I2C 通讯协议简介应用及模拟

一，原理和通讯过程

IIC是主从通信方式，依靠SCL,SDA即时钟线和数据线进行通讯，因此可以看出IIC采用同步传输方式，由于其SDA数据线可进行双向通讯，但同一时刻仅能实现单向通讯，被称为半双工通讯。
IIC通讯时，非工作状态时，应保持数据线和时钟线上为高电平，因此，我们默认通过上拉电阻将其电平抬高。同样的，当我们配置主机接口时，需要将主机接口配置为开漏输出模式，此时需要设置为上拉模式。网上也有配置为推挽输出输入，关于这两者的区别，我会放在文章最末端讲解。

IIC协议规定，数据线的电平转换只能在时钟线为高电平时进行，起始信号和停止信号除外。下面我们详细讲一下上述过程：
当主机想要从从机获取信号时，我们以温度传感器为例：
mcu想要获取当前温度时，通过IIC向从机广播温度传感器名字(地址)，这时，如果温度传感器听到有主机呼唤自己，会在收到后紧接发出一个应答信号ACK，告诉主机我在这里。此时温度传感器处于待命状态，等待主机进一步指令，当主机收到应答，表明呼唤成功，此时主机发送要读取的指定寄存器地址，当温度寄传感器收到指令，再次发出应答，此时主机待命，准备接受数据，温度传感器将寄存器内容发送到IIC通信线上由主机接收，接受完成，主机发送停止信号，结束对IIC通信线的占用，完成一次IIC读取操作。
另外需要说明的是，当主机发送地址时是7位地址位，加一位读写位，读写为为0时，主机向从机写入，为1时，主机读取从机寄存器。++

起始信号和终止信号：

信号转换需要在SCL为低电平时进行：

一次传输过程其实包含9个字节，7字节地址+1字节读写指示位组成8字节，以及1字节从机应答位。

总体而言，IIC通信时的流程如下：

对于esp32而言，实现IIC通信较为简单：
步骤如下：
设置IIC时钟和数据引脚，配置时钟频率，配置主从模式。

//定义端口号，用于区分不同IIC线，ESP有两个IIC驱动
i2c_port_t i2c_port_num = I2C_NUM_0;
    //配置IIC引脚
    #define iic_scl_io  GPIO_NUM_0
    #define iic_sda_io  GPIO_NUM_1
    //枚举读写地址，从数值意义上说，主机写入数据时，读写位为0，故枚举时应将写地址放在第一位。
    enum{
   
        add_write=0x78,
        add_read
    }ADD;

//设置发送指令集，个人根据从机进行填充，用于发送相关指令。
uint8_t tx_data[10]={
   1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
//接收从机数据
uint8_t rx_data[10];



void iic_init()
{
   
//IIC配置结构体
配置为主机模式下的，开漏上拉模式
    i2c_config_t iic_1 ={
   
        .mode = I2C_MODE_MASTER,
        .scl_io_num = iic_scl_io,
        .sda_io_num = iic_sda_io,
        .scl_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .sda_pullup_en = GPIO_PULLUP_ENABLE,
        .master.clk_speed = I2C_MASTER_FREQ_HZ
		};
    //初始化配置结构体
    i2c_param_config(i2c_port_num,&iic_1);
    //安装IIC驱动
    i2c_driver_install(i2c_port_num,I2C_MODE_MASTER,0,0