IIC是總線協議中的一種,全稱為Inter-Integrated Circuit,意思是芯片和芯片之間的通信。
IIC用于芯片間傳輸,采用的是主從模式,連接非常簡單。比如單片機作為主機,將其他設備例如 E2PROM A/D 和其他I2C外圍設備等作為從機。好比電腦就是主機,鼠標鍵盤顯示器等外設都是從機。
那主機是如何識別各個從機的呢。這是因為每個器件都有一個自己的固定地址,就跟自己的電話號碼一樣,主機要給哪個從機發送指令,先撥通對應的電話號碼,然后傳輸要表達的指令。
比如單片機 E2PROM A/D 和其他I2C外圍設備的地址,也就是電話號碼分別為0x21 0x31 041和0x51。如果單片機讀取E2PROM的數據,會向總線發送一個0x31來撥通E2PROM的電話。
接下來我們看一下IIC怎么發送數據的。IIC總線有兩條線,一條SCL時鐘用于同步,另一條SDA數據線用于傳輸數據。
當數據線和時鐘線都處于高電平時,表示空閑時間。
當要開始傳輸數據時,時鐘線保持高電平,數據線從高跳變到低電平,完成起始信號傳輸。也就是告訴其他器件我要開始打電話了。
接下來開始撥號,也就是發送從機的地址,器件的地址為7位,E2PRPM的地址0x31轉化位二進制為011 0001。
發送的原理是時鐘線始終為高電平,數據線保持高電平時表示邏輯1,數據線保持低電平時 表示邏輯0。
比如發送E2PRPM的地址0110001,就可以這樣表示。
電話撥通后,主機會再發送一位數據給從機,表示我要從你這讀數據還是我要給你發數據,也就是讀寫位。0表示要發送數據,1表示要讀取數據。
然后從機會回復一位數據給主機,也就是應答位。如果從機成功接收前面的信息,會回復0,如果沒接收成功回復1。
有來有回的對話之后,主從機之間通信成功了,開始傳輸數據,當一個字節8位數據傳輸完成后,發送一個應答信號,繼續傳輸下一個字節,直到數據傳輸完成。
主機會發送一個停止位。停止位SCL時鐘為高電平,SDA數據由低到高發生跳變。
所I2C通信基本分為三步:
1.主機發送起始位并進行從機尋址;
2.得到應答后主機開始發送/讀取數據位;
3.數據發送、讀取完成后主機發送停止位結束此次通信。
接下來我們用示波器讀一下這個demo板上的I2C信號。
CH1接SCL CH2接SDA。打開總線解碼,讀取總線信息。
當你的示波器有總線解碼功能時,可以直接用示波器解碼讀取傳輸的信息有無出錯。當示波器沒有總線解碼功能時也可以觀察SCL和SDA波形,通過高低電平的變化來判斷傳輸是否出錯。
審核編輯 黃宇
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