硬件IIC驱动通信原理

本文详细介绍了IIC通信的物理层和协议,包括开始与结束信号、数据传输过程、应答信号机制以及读写操作流程。在IIC通信中,通过上拉电阻保持总线空闲时的高电平状态,数据传输由主机控制,从机通过ACK/NACK信号响应。读写操作涉及多个步骤,确保了总线上的设备能正确交互。

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1、IIC物理层

  1. IIC通信属于同步半双工通信,IIC总线由两根信号线组成。一根是数据线SDA,一根是时钟线SCL,时钟线只能由主机发送给从机,数据线可以双向进行通信,总线上可挂载多个设备,挂载数量受到总线最大电容400pF限制,同时也受地址位数的影响。
  2. 连接在IIC总线上的设备都有自己的地址,主机可以通过地址寻找到挂载在总线上的设备,如果是一个MCU与外部设备例如OLED进行连接的时候,MCU的地址可以通过软件进行修改,外部设备如OLED(无法直接进行程序配置的设备)则可以通过修改它的硬件电路进行设备地址的修改。
  3. IIC总线上支持挂载多个IIC设备,包括主机设备和从机设备,当多个主机使用总线的时候,为了防止数据冲突,会利用仲裁的方式决定哪个设备占用总线。
  4. IIC总线会外接上拉电阻。当总线空闲的时候,两根线都为高电平。

2、IIC通信协议

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