IIC总线的知识点总结

什么是IIC总线协议

 I2C 总线是一种串行数据总线，只有二根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，两条线可以挂多个设备。 IIC设备（绝大多数）里有个固化的地址，只有在两条线上传输的值等于IIC设备的固化地址时，其才会作出响应。

通常我们为了方便把IIC设备分为主设备和从设备，基本上谁控制时钟线（即控制SCL的电平高低变换）谁就是主设备。

以AT24C02为例子

芯片的寻址：AT24C02是的固定地址是1010A2A1A0R/W,A2A1A0这三位是由引脚确定的，一般都是000，

片内地址寻址：芯片寻址可对内部256B中的任一个进行读/写操作，其寻址范围为00~FF，共256个寻址单位。

IIC通信的时序图（通过模拟时序来实现）

初始化：（电平变化之后都要延时一段时间）

IIC的初始化就是SDA和SCL都是高电平

开始信号：

SCL保持高电平，SDA有高电平变为低电平后，延时，SCL变为低电平。

停止信号：SCL保持高电平。SDA由低电平变为高电平。

 

数据的传输和响应信号

数据的传输：

写：SDA要在SCL低电平的时候进行电平的翻转，在SCL高电平的时候必须保持稳，传输完成后要将SDA拉高SCL拉低。

应答：SCL拉高，读取SDA的电平，为低电平表示产生应答

读：将SCL拉低，SDA拉高。，改变SCL拉高，片段SDA是否等于1，以为或操作提取数据。

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : SDA_OUT
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : SDAÊä³öÅäÖà      
* Êä    Èë         : ÎÞ
* Êä    ³ö         : ÎÞ
*******************************************************************************/
void SDA_OUT(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IIC_SDA_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;
    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT,&GPIO_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : SDA_IN
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : SDAÊäÈëÅäÖà      
* Êä    Èë         : ÎÞ
* Êä    ³ö         : ÎÞ
*******************************************************************************/
void SDA_IN(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=IIC_SDA_PIN;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT,&GPIO_InitStructure);
}

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : IIC_Start
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : ²úÉúIICÆðʼÐźŠ  
* Êä    Èë         : ÎÞ
* Êä    ³ö         : ÎÞ
*******************************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
    SDA_OUT();     //sdaÏßÊä³ö
    IIC_SDA=1;            
    IIC_SCL=1;
    delay_us(5);
     IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
    delay_us(6);
    IIC_SCL=0;//ǯסI2C×ÜÏߣ¬×¼±¸·¢ËÍ»ò½ÓÊÕÊý¾Ý 
}    

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : IIC_Stop
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : ²úÉúIICÍ£Ö¹ÐźŠ  
* Êä    Èë         : ÎÞ
* Êä    ³ö         : ÎÞ
*******************************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
    SDA_OUT();//sdaÏßÊä³ö
    IIC_SCL=0;
    IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
     IIC_SCL=1; 
    delay_us(6); 
    IIC_SDA=1;//·¢ËÍI2C×ÜÏß½áÊøÐźÅ
    delay_us(6);                                   
}

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : IIC_Wait_Ack
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : µÈ´ýÓ¦´ðÐźŵ½À´   
* Êä    Èë         : ÎÞ
* Êä    ³ö         : 1£¬½ÓÊÕÓ¦´ðʧ°Ü
                     0£¬½ÓÊÕÓ¦´ð³É¹¦
*******************************************************************************/
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
    u8 tempTime=0;
    
    IIC_SDA=1;
    delay_us(1);
    SDA_IN();      //SDAÉèÖÃΪÊäÈë         
    IIC_SCL=1;
    delay_us(1);     
    while(READ_SDA)
    {
        tempTime++;
        if(tempTime>250)
        {
            IIC_Stop();
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL=0;//ʱÖÓÊä³ö0        
    return 0;  
} 

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : IIC_Ack
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : ²úÉúACKÓ¦´ð  
* Êä    Èë         : ÎÞ
* Êä    ³ö         : ÎÞ
*******************************************************************************/
void IIC_Ack(void)
{
    IIC_SCL=0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA=0;
    delay_us(2);
    IIC_SCL=1;
    delay_us(5);
    IIC_SCL=0;
}

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : IIC_NAck
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : ²úÉúNACK·ÇÓ¦´ð  
* Êä    Èë         : ÎÞ
* Êä    ³ö         : ÎÞ
*******************************************************************************/            
void IIC_NAck(void)
{
    IIC_SCL=0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA=1;
    delay_us(2);
    IIC_SCL=1;
    delay_us(5);
    IIC_SCL=0;
}    

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : IIC_Send_Byte
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : IIC·¢ËÍÒ»¸ö×Ö½Ú 
* Êä    Èë         : txd£º·¢ËÍÒ»¸ö×Ö½Ú
* Êä    ³ö         : ÎÞ
*******************************************************************************/          
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
    SDA_OUT();         
    IIC_SCL=0;//À­µÍʱÖÓ¿ªÊ¼Êý¾Ý´«Êä
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
        if((txd&0x80)>0) //0x80  1000 0000
            IIC_SDA=1;
        else
            IIC_SDA=0;
        txd<<=1;       
        delay_us(2);   //¶ÔTEA5767ÕâÈý¸öÑÓʱ¶¼ÊDZØÐëµÄ
        IIC_SCL=1;
        delay_us(2); 
        IIC_SCL=0;    
        delay_us(2);
    }     
} 

/*******************************************************************************
* º¯ Êý Ãû         : IIC_Read_Byte
* º¯Êý¹¦ÄÜ           : IIC¶ÁÒ»¸ö×Ö½Ú 
* Êä    Èë         : ack=1ʱ£¬·¢ËÍACK£¬ack=0£¬·¢ËÍnACK 
* Êä    ³ö         : Ó¦´ð»ò·ÇÓ¦´ð
*******************************************************************************/  
u8 IIC_Read_Byte(u8 ack)
{
    u8 i,receive=0;
    SDA_IN();//SDAÉèÖÃΪÊäÈë
    for(i=0;i<8;i++ )
    {
        IIC_SCL=0; 
        delay_us(2);
        IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
        delay_us(1); 
    }                     
    if (!ack)
        IIC_NAck();//·¢ËÍnACK
    else
        IIC_Ack(); //·¢ËÍACK   
    return receive;
}