I2C总线学习—查缺补漏—应答信号ACK

I2C总线学习—查缺补漏—应答信号ACK

          IIC协议规定,当主机作为接收设备时,主机对最后一个字节不应答,以向发送设备(从设备)标识数据传送结束。这是因为每次传输都应得到应答信号后再进行下一个字节传送。如果此时接收机应答了,那它就接收的不是最后一个字节了。如果是最后一个字节,第9个时钟周期发送的是非应答信号(此时发送的不是应答信号就是非应答信号),最后发送停止信号。
         
          并非每传输8位数据之后,都会有ACK信号,有以下3中例外
  1. 当从机不能响应从机地址时(例如它正忙于其他事而无法响应IIC总线的操作,或者这个地址没有对应的从机),在第9个SCL周期内SDA线没有拉低,即没有ACK信号。这时,主机发出一个P信号终止传输或者重新发出一个S信号开始新的传输。
  2. 如果从机接收器在传输过程中不能接收更多的数据时,它不会发出ACK信号。这样,主机就可以意识到这点,从而发出一个P信号终止传输或者重新发出一个S信号开始新的传输。
  3. 主机接收器在接收到最后一个字节后,也不会发出ACK信号。于是,从机发送器释放SDA线,以允许主机发出P信号结束传输。
### IIC 协议 ACK 应答工作原理 在IIC通信过程中,ACK应答信号用于确认数据已被正确接收。具体来说: - 当SDA线处于低电平时表示有效的ACK信号,表明接收方已成功接收到字节并准备好继续传输[^1]。 - 如果SDA保持高电平,则代表NACK(无效应答),意味着接收失败或不需要进一步的数据。 #### ACK/NACK 的产生时机 对于每一个发送到从设备上的8位数据,在第9个SCL周期内,主机会释放SDA控制权给从机来决定是否拉低该线作为回应。如果一切正常,从机会将SDA置为低电平形成ACK;反之则维持高阻态造成NACK情况发生。 ```c // 发送一个字节后的ACK检测函数示例 uint8_t check_ack() { uint8_t ack; SDA_IN(); // 设置SDA输入模式 IIC_SCL_High(); delay_us(4); ack = IIC_SDA_Read(); // 读取当前SDA状态 IIC_SCL_Low(); return ack; // 返回ACK状态 (0: ACK, 非0: NACK) } ``` ### 解决与ACK应答相关的问题 针对可能出现的ACK错误处理方法如下: - **检连接质量**:确保所有物理连线稳固可靠,特别是电源和接地部分,因为不稳定的供电可能导致器件无法正确响应ACK请求[^3]。 - **验证地址设置**:由于多个相同地址可能会引起竞争条件从而影响ACK机制的有效性,所以要仔细核对每个节点是否有唯一的硬件或软件设定地址。 - **优化程序逻辑**:编写健壮性的代码可以更好地应对异常状况下的重试策略以及超时保护措施。例如可以在遇到连续多次NACK之后采取适当的动作如重启通讯链路等操作。
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