IIC总线的一些基础知识

一、IIC总线的特点

1、IIC是时钟同步的模式。

2、IIC是主从结构，一个主设备控制多个从设备。

3、IIC数据流是串行的。

4、IIC总线通信是半双工模式。

5、每个从设备有唯一的地址。

二、IIC总线的信号线路

1、IIC总线有两根公共的线路：

SDA(数据)和SCL(时钟)两条线。

2、所有设备并联在这两根线路两端。

3、完整的线路：

需要4根电线：

vcc正极：给设备供电。

gnd公共地：构成闭合回路。

sda数据线：传输脉冲方波数字信号。

scl时钟线：传输周期性的方波。

4、默认用电阻把sda数据线和scl时钟线上拉到高电位。

5、时钟信号是主设备负责提供。

三、IIC数据传输格式

(一)开始通信

每次通信由主设备发起。

具体方式：
当时钟线SCL的方波是高电平时，把SDA数据线的电平由高设为低。

(二)寻找从设备

主设备发送地址帧给所有的从设备，当某个从设备的地址匹配地址帧中的地址，就进行应答。

其他地址不匹配的从设备保持静默。

地址帧的格式：

从机地址(7位或10位比特）

读写方向(1位比特，值为0是主机写，1是主机读)

(三)从机应答

某个从设备自身的地址匹配地址帧，就进行应答。

应答的方式：
在时钟线高电平时，拉低SDA数据线的电平，表示收到地址。

(四)数据发送

如果是主机输出或者从机输出，都要有下列规则：

1、输出方发送1个字节

格式如下：

8位字节比特(从高位到低位依次发送)

2、接收方回复一个应答位

也就是接收方拉低一次SDA数据线的电平。

(五)停止通信

由主设备发起结束通信。
当时钟SCL信号处在高电平时，主设备把SDA数据线的电平由低变高。

四、主要疑问

1、主设备发起开始通信时，数据线SDA要拉低保持多长时间？

需要保持一个时钟周期。

2、发出应答信号，需要拉低SDA数据线保持多久？

需要保持一个时钟周期。

3、主设备发出结束通信时，需要把SDA拉高多久？

结束通信时，SCL时钟线和SDA数据线一直保持高电平，直到下次重新开始通信。

4、数据比特的电平和开始、结束信号的电平区别？

数据比特的电平在时钟信号的高电平期间保持稳定不变。

开始和结束信号在时钟信号高电平期间会发生一次电平跳变。