嵌入式硬件之IIC

IIC硬件连接

• SCL : 时钟线
• SDA : 数据线

IIC是一种半双工通信协议，输入输出数据都是在SDA上传输，具体是输入还是输出靠IIC开始第一次发送的地址字节的最后一个bit决定，
IIC是真正的多主机总线，IIC可以在通信中切换主机，如果有多个主机争抢总线，会由总线仲裁防止数据总线SDA的数据被破坏
IIC硬件上SCL、SDA必须上拉到高电平（因为协议中高电平意味着空闲状态），上拉电阻、负载电容（最大400pf）在一定范围内影响了最大传输速率，一般最大传输速率最大100kb/s，快速模式下400kb/s。

时钟靠SCL来同步，时钟高低电平时间不固定。

IIC协议

数据SDA只有在时钟SCL为低电平的时候可以改变，在高电平期间必须无条件保持稳定（否则会被识别为起始或者结束信号）。

1. 起始位 ：在SCl为高电平期间，SDA拉低，起始数据传输
2. 数据位 ：在SCL为低电平期间可以随意改变SDA的值，在SCL位高电平的时候，SDA必须保证稳定，将1bit发送出去
3. 结束位 ：在SCl为高电平期间，SDA拉高，结束数据传输
4. 应答位 ：当主机向从机发送完一个byte，主机总是需要等待从机回答一个应答信号，以确定从机收到了数据，时钟任由主机提供，如果，应答bit为0，表示应答，应答bit为1表示非应答。

由于IIC是半双工协议，需要在写入设备地址的时候就确定工作方向，如MPU6050设备地址为0x68的时候，需要读取的时候发送地址为 0x68 << 1 + 1 ，需要写的时候发送地址为 0x68 << 1 + 0 。

需要特别注意的是有些IIC设备（MCU的IO）内部集成了上拉电阻，有些则没有，或者很弱，所以为了保险起见，所有IIC设备的SCL、SDA必须外接上拉电阻。