原创 I2C总线协议

2014-6-21 13:24 2072 7 7 分类: 工程师职场

I2C总线协议学习笔记

 

1.I2C协议
   2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL。
   SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节。
   支持多主控(multimastering),任何时间点只能有一个主控。
   总线上每个设备都有自己的一个addr,共7个bit,广播地址全0.
   系统中可能有多个同种芯片,为此addr分为固定部分和可编程部份,细节视芯片而定,看datasheet。

1.1 I2C位传输
   数据传输:SCL为高电平时,SDA线若保持稳定,那么SDA上是在传输数据bit;
   若SDA发生跳变,则用来表示一个会话的开始或结束(后面讲)
   数据改变:SCL为低电平时,SDA线才能改变传输的bit
a81b19ee3d6d55fb0ecaef8f6d224f4a21a4dd9c.jpg 1.2 I2C开始和结束信号
   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为低电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。


  d7627d6d55fbb2fbfe27c1bb4f4a20a44723dc9c.jpg

1.3 I2C应答信号

   Master每发送完8bit数据后等待Slave的ACK
   即在第9个clock,若从IC发ACK,SDA会被拉低。
   若没有ACK,SDA会被置高,这会引起Master发生RESTART或STOP流程,如下所示:5bb5f6003af33a870d7699b3c65c10385243b589.jpg 1.4 I2C写流程
写寄存器的标准流程为:
1.    Master发起START
2.    Master发送I2C addr(7bit)和w操作0(1bit),等待ACK
3.    Slave发送ACK
4.    Master发送reg addr(8bit),等待ACK
5.    Slave发送ACK
6.    Master发送data(8bit),即要写入寄存器中的数据,等待ACK
7.    Slave发送ACK
8.    第6步和第7步可以重复多次,即顺序写多个寄存器
9.    Master发起STOP

写一个寄存器388c7af33a87e950d00c6ac510385343faf2b489.jpg 写多个寄存器db77f2fb43166d22f07b8c3d462309f79152d29c.jpg  1.5 I2C读流程

读寄存器的标准流程为:
1.    Master发送I2C addr(7bit)和w操作1(1bit),等待ACK
2.    Slave发送ACK
3.    Master发送reg addr(8bit),等待ACK
4.    Slave发送ACK
5.    Master发起START
6.    Master发送I2C addr(7bit)和r操作1(1bit),等待ACK
7.    Slave发送ACK
8.    Slave发送data(8bit),即寄存器里的值
9.    Master发送ACK
10.    第8步和第9步可以重复多次,即顺序读多个寄存器

读一个寄存器3c7703166d224f4ae095eaba09f790529922d19c.jpg 读多个寄存器b40ba950352ac65cf71effdafbf2b21192138a89.jpg

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