IIC通信协议

最新推荐文章于 2025-03-20 00:17:17 发布
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分类专栏： 协议 文章标签： linux
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IIC通信协议

IIC 集成电路总线，多用于主控制器和从器件间的主从通信，在小数据量场景下使用，传输距离短，任意时刻只能有一个主机

物理层面

只有两条线，一条是串行时钟线SCL和一条串行数据线SDA

空闲状态

IIC空闲状态下 SDA 和SCL 都为高电平
一般加两颗上拉电阻
在这里插入图片描述

数据传输状态

  1. 当时钟信号为高电平时，数据线上的数据必须稳定

  2. 当时钟信号为低电平时，数据线上的数据允许变化
    在这里插入图片描述

起始信号

时钟线SCL为高电平期间，数据线SDA由高电平向低电平变化
在这里插入图片描述

终止信号

时钟线SCL为高电平期间，数据线SDA由低电平向高电平变化
在这里插入图片描述

应答信号

发送器每发送一个字节（8bit），就在第 9个时钟脉冲期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。

  1. 应答位为低电平（Low Level）时，规定为有效应答位 （ACK）
  2. 应答位为高电平（High Level）时，规定为无效应答位（nACK）

写工作流程

  1. 发送起始信号 (SCL高电平，SDA下降沿)
  2. 发送7Bit 从机地址 + 1bit 写数据位 （为1)
  3. 等待从机应答ACK
  4. 发送Data，等待从机ACK，依次循环
  5. 发送终止信号 （SCL高电平，SDA上升沿）
    在这里插入图片描述

读工作流程

  1. 发送起始信号（SCL高电平，SDA上升沿）
  2. 发送7Bit从机地址 + 1 Bit 读数据位 （为0）
  3. 等待从机应答ACK
  4. 从机发送Data，主机反馈ACK，依次循环
  5. 终止读数据时候发送NACK
  6. 主机发送终止信号
    在这里插入图片描述

IIC 通信模式

IIC通信模式分为 标准模式和快速模式
100KHZ 以及400KHZ

IIC 错误处理和恢复机制

主机检测到错误时，可以发送一个NACK信号，选择重试或终止信号

IIC总线仲裁

当主机发送一个起始信号时候，其他主机接收到会自动释放控制权避免冲突
多主机下通信 只能有一个主机拥有控制权

STM32_IIC总线、通信、协议
Charlson_S的博客
07-27 520
IIC总线是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线用于连接微控制器及其外围设备，它是由数据线 SDA 和时钟 SCL 构成的串行总线，可发送和接收数据。 I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。 开始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据。 结束信号：SCL 为高电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。 应答信号：接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲，
i2c信号的ACK与NACK
热门推荐
luckywang1103的专栏
12-25 9万+
我们平时在调试I2C的时候可能很少去关注NACK信号，只知道如果Master发送数据，MSB先发，LSB后发，连续发送一个字节(8个bit)，之后Slave会回复一个ACK信号，但是有时I2C slave可能会发出NACK信号，下面让我们来看看NACK信号存在的情况。 1、从spec下摘取一段： 2、翻译：         每个字节后会跟随一个ACK信号。ACK bit使
I2C中关于ACK和NACK的几点东西
liebecl的博客
08-01 1万+
在最近的编程过程中，会经常使用I2C来读写数据，用示波器来查看I2C的波形，所以想总结一下I2C中关于ACK和NACK的几点东西。 I2C简介I2C是由Philips公司发明的一种串行数据通信协议，仅使用两根信号线：SerialClock（简称SCL）和SerialData（简称SDA）。I2C是总线结构，1个Master，1个或多个Slave，各Slave设备以7位地址区分，地址后面再跟1位读写位
IIC总线通信中ACK与NACK
最新发布
moon2000boy的博客
03-20 1245
I2C总线通讯ACK与NACK
i2c的NACK
h1580824951的专栏
08-05 3617
1.i2c的确认位是由从机来驱动的 2.在每个数据字节的最后1位是确认位，确认位主机释放SDA控制权，从机拉低SDA叫ACK，从机不拉低保持SDA为高叫NACK 3.NACK表示从机没收到或者不认可数据，或者从机希望通信结束等情况 ...
IIC协议
李同学
01-16 631
IIC协议学习与代码实现
STM32 IIC调试记录
q2616444的博客
01-26 550
IIC_Start: SDA由高拉低 — >SCL再由高拉低。 void IIC_Start(void) { SDA_OUT; SDA_H; SCL_H; delay_us(2); SDA_L; delay_us(2); SCL_L; delay_us(2); } IIC_Stop: SCL先由低拉高 — >SDA再由低拉高。 void IIC_Stop(void) { SDA_OUT; SCL_L; SDA.
IIC通信协议详解
01-19
　起始信号：在无数据通信时，IIC总线的SCL和SDA都是高电平；当主机要发送数据时，SDA在SCL为高电平时拉低发送起始信号 　从机地址：而后，主机在SDA上发出从机的7位地址（高位在前、低位在后）。这里只是以7位地址...
IIC通信协议重点梳理
02-12
IIC通信协议重点梳理 IIC（Inter-Integrated Circuit）通信协议是一种常用的串行通信协议，广泛应用于嵌入式系统、家电、汽车电子等领域。IIC协议的设计主要考虑了多个主设备与多个从设备之间的通信问题，以下是IIC...
51单片机开发+IIC通信协议详细注释.zip
09-05
51单片机开发+IIC通信协议详细注释.zip51单片机开发+IIC通信协议详细注释.zip51单片机开发+IIC通信协议详细注释.zip51单片机开发+IIC通信协议详细注释.zip51单片机开发+IIC通信协议详细注释.zip51单片机开发+IIC通信...
I2C总线时序以及ACK和NACK（NAK），SCL被从机拉低？
学海无涯的专栏
04-07 2万+
1、I2C协议详解及裸机程序分析 - 简书（通俗易懂） 根据上图，我们首先设置IICCON(来设置时钟)，时钟源是PCLK(是50MHZ)太快了我们需要设置这个分频系数，把时钟降低，降低到我们想要的SCL,然后我们要发出start信号，我们需要设置寄存器发出start信号，之后我们需要发出数据啊，我们的程序可以把数据写入到IICDS寄存器，一写入就会自动的发出时钟，并且把这8位数据从SDA发送给从设备，数据发送之后，在第九个时钟会收到回应信号，可以查询IICSTAT是否有ACK(有ACK表示.
IIc的ACK和NACK信号的理解
gtkknd的专栏
09-25 2万+
通信协议——IIC详解
啥也不懂的研究生也淦SLAM的博客
08-19 380
嵌入式串行通信协议——IIC
I2C 主机在数据写操作过程中收到从机的 NACK原因梳理
MHD0815的博客
10-12 898
当 I2C 主机在数据写操作过程中收到从机的 NACK（Not Acknowledge）信号时，这通常表示从机无法接收更多的数据或存在某种错误。
对I2C总线的一些理解
糟老头的那点事儿
11-01 936
关于i2c的响应问题：对于每一个接收设备（slaver），当它被寻址后，都要求在接收到每一个字节后产生一个响应。因此，master device 必须产生一个额外的时钟脉冲（第九个脉冲）用以和这个响应位相关联。在这个脉冲期间，发出响应的从设备必须将SDA拉低并在时钟脉冲的高电平期间保持住。这表示该设备给出了一个ACK。如果它不拉低SDA线，就表示不响应（NACK）。 另外，在从机（发送方）发
2024年IIC原理超详细讲解---值得一看，2024年最新阿里内部物联网嵌入式开发笔记火爆IT圈
2401_85012262的博客
05-14 1399
主机就是负责整个系统的任务协调与分配，从机一般是通过接收主机的指令从而完成某些特定的任务，主机和从机之间通过总线连接，进行数据通讯。
对IIC总线时序的一点理解以及ACK和NACK(NAK)
weixin_34357928的博客
04-08 3106
参考自：http://blog.chinaunix.net/uid-16100003-id-3059814.html 关于IIC的响应问题：对于每一个接收设备（从设备，slaver），当它被寻址后，都要求在接收到每一个字节后产生一个响应。因此，the master device 必须产生一个额外的时钟脉冲（第九个脉冲）用以和这个响应位相关联。 在这个脉冲期间，发出响应的从设备必须将SDA拉低并...
对I2C总线时序的一点理解以及ACK和NACK(NAK)
Yasin Lee
03-05 1万+
关键字： i2c ，IIC，bus， ACK，NACK，NAK，SDA，SCL，timing，master，slaver，时序，响应，总线 关于i2c的响应问题：对于每一个接收设备（从设备，slaver），当它被寻址后，都要求在接收到每一个字节后产生一个响应。因此，th
iic通信协议
03-08
### IIC通信协议概述 IIC（Inter-Integrated Circuit），即内部集成电路总线，是一种同步串行通信协议，由Philips公司开发。该协议允许多个器件通过两条信号线进行全双工通信：一条用于发送时钟脉冲（SCL），另一条负责数据传输（SDA）。这种设计简化了硬件连接并减少了所需的引脚数量[^1]。 #### 协议工作原理 在IIC通信过程中，主机控制着整个会话流程，包括启动条件、停止条件以及设置时钟频率等操作。当需要发起一次新的通讯时，主机会先发出起始位通知从机准备接收命令；接着传送地址信息指明目标节点身份；随后依据具体需求执行读写动作直至结束标志的到来表示此次交互完成[^2]。 对于每字节的数据交换，在第9个周期内还需要附加确认应答机制来确保双方已经成功接收到消息内容。如果接收方能够正常处理，则拉低SDA电平作为回应；反之则保持高阻态不变以告知对方存在错误情况发生[^3]。 ```cpp // C++代码示例展示简单的IIC写入函数 void iic_write(uint8_t deviceAddress, uint8_t registerAddress, uint8_t data){ start_condition(); // 发送开始条件 send_byte(deviceAddress << 1 | WRITE); // 发送设备地址加上写指令 wait_for_acknowledge(); // 等待ACK响应 send_byte(registerAddress); // 发送寄存器地址 wait_for_acknowledge(); send_byte(data); // 发送要写入的数据 wait_for_acknowledge(); stop_condition(); // 结束本次通信 } ``` #### 应用场景分析 得益于其简洁性和灵活性特点，IIC广泛存在于各类电子产品之中： - **传感器模块**：如温度湿度计、加速度陀螺仪组合单元等； - **存储装置**：EEPROM、Flash Memory等非易失性记忆体组件； - **实时时钟RTC电路板卡**：提供精准的时间基准服务给其他外围设施使用； - **显示驱动屏控制器**：LCD/OLED显示屏背后的逻辑运算核心部分往往也采用此方式实现与MCU之间的联系。
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