IIC总线协议基本原理以及GPIO虚拟IIC接口

最新推荐文章于 2025-04-28 22:51:33 发布

木秋木

最新推荐文章于 2025-04-28 22:51:33 发布

阅读量2.2k

点赞数 1

文章标签：开发语言 stm32 arm

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_51121577/article/details/127340974

版权

IIC 一般应用于芯片之间的通信，是半双工串行同步通信总线，它的传输距离短，但其好处是 IIC 支持一主多从的挂载方式，因此主机和多个从机之间的通信线只要两条就够了，

IIC硬件结构：

IIC 串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线 SDA，另一根是时钟线 SCL。所有接到 IIC 总线设备上的串行数据 SDA 都接到总线的 SDA 上，各设备的时钟线 SCL 接到总线的 SCL 上。因为IIC通信过程中，同一时间内，IIC的总线上只能传输一对设备的通信信息，所以同一时间只能有一个从设备和主设备通信。由于此时其它空闲设备可能对总线造成干扰，或者干扰总线，所以为了避免总线信号的混乱，要求各设备连接到总线的输出端时必须是漏极开路（OD）输出或集电极开路（OC）输出。

漏极开路即高阻状态，适用于输入/输出，其可独立输入/输出低电平和高阻状态，若需要产生高电平，则需使用外部上拉电阻。总线空闲时，因各设备都是开漏输出，上拉电阻 Rp(1-10k之间，一般可用5.1k) 使 SDA 和 SCL 线都保持高电平。IIC的空闲状态只能有外部上拉，而此时空闲设备被拉到了高阻态，也就是相当于断路，整个IIC总线只有开启了的设备才会正常进行通信，而不会干扰到其他设备，设置输出时也可以是推挽输出，只不过此时 IIC 总线上的上拉电阻就起不到作用了，这种在多从机的情况下可能会产生问题，所以建议设置开漏输出。任一设备输出的低电平都将使相应的总线信号线变低，也就是说：各设备的 SDA 是“与”关系，SCL 也是“与”关系。

总线的运行（数据传输）由主机控制。所谓主机是指启动数据的传送（发出启动信号）、发出时钟信号以及传送结束时发出停止信号的设备，通常主机都是微处理器。被主机寻访的设备称为从机。为了进行通讯，每个接到 IIC 总线的设备都有一个唯一的地址，以便于主机寻访。主机和从机的数据传送，可以由主机发送数据到从机，也可以由从机发到主机。凡是发送数据到总线的设备称为发送器，从总线上接收数据的设备被称为接受器。IIC 总线上允许连接多个微处理器以及各种外围设备，如存储器、LED 及 LCD 驱动器、 A/D 及 D/A 转换器等。为了保证数据可靠地传送，任一时刻总线只能由某一台主机控制，各微处理器应该在总线空闲时发送启动数据，为了妥善解决多台微处理器同时发送启动数据的传送（总线控制权）冲突，以及决定由哪一台微处理器控制总线的问题，I2C 总线允许连接不同传送速率的设备。多台设备之间时钟信号的同步过程称为同步化。