IIC通信协议

本文介绍了IIC通信协议,这是一种半双工同步通信方式,由数据线SDA和时钟SCL构成。内容包括多主机IIC总线系统结构、开始信号、停止信号、应答信号以及数据传输的详细过程。

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IIC是半双工同步通信方式

       两线式串行总线它是由数据线SDA时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、ICIC之间进行双向传送,高速IIC总线一般可达400kbps以上。

 

多主机IIC总线系统结构

 

IIC通信协议

  • 空闲状态
  • 开始信号
  • 停止信号
  • 应答信号
  • 数据的有效性
  • 数据传输

 

### 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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