前言

IIC通信协议是Philips公司开发的，由于其引脚少，硬件简单，无须收发设备，因此应用广泛。本文主要简单介绍一下IIC协议。

本文主要参考一下资料：

刘火良, 杨森. STM32库开发实战指南——基于STM32F4.机械工业出版社
NXP Semiconductors.PCF8574手册

物理层

IIC的物理层有以下几个特点：

支持多个设备。在同一个IIC总线中，可以挂载多个主机和从机。每个连接到总线的设备都有单独的地址，主机可以通过不同的地址来访问不同的从机。
IIC总线只有两条线路：SCL和SDA。其中,SCL为时钟线，SDA为数据线。两者都通过上拉电阻连接到2-15V的正电平。上拉电阻一般取1.8k，4.7k以及10k。
IIC总线分成三种模式：标准模式：100kbit/s，快速模式：400kbit/s，高速模式：3.4Mbit/s。但是目前大多数设备并不支持高速模式。
多个设备同时使用总线时，会通过仲裁的方式决定哪个设备占用总线。
当IIC设备空闲时，所有设备都为高阻态，则上拉电阻会将总线拉成高电平。

协议层

基本读写过程

上图展示了基本的数据包格式，具体表示如下：

S：起始信号
SLAVE ADDRESS：从机地址
R/W：读写选择位，1为读，0为写
A/A：应答信号
P：停止信号

在通信开始，首先发送起始信号，所有的从机设备都会接收该信号。

紧接着，主机就发送从机地址，当从机的地址与主机发送的地址一致时，该设备被选中，其余的设备忽略接下来的信息。根据IIC协议，从机地址可以为7位或者10位。在实际使用中，7位更加常用。该7位地址和后面一位读写选择位整好组成一个字节。

读写选择位，该位控制数据流的方向。当该位为0时，表示从主机发送到从机。当该位为1时，表示数据由从机发送到主机。

若传输方向为 “写方向” 时，主机继续传输数据，每个数据包为8位 。主机每一次发送完成后，都要等待从机响应。当主机传输结束后，主机向从机发送一个停止信号§，表示不再传输数据。可以用如下图示：

其中，黑色字体为主机发送数据，绿色字体为从机发送数据。

若传输方向为 “读方向” 时，主机接收到应答信号之后，从机开始发送数据，每个数据包为8位 。从机每一次发送完成后，主机返回应答信号。当主机传输结束后，主机首先返回一个非应答信号，然后发送一个停止信号§，表示不再传输数据。可以用如下图示：

其中，黑色字体为主机发送数据，绿色字体为从机发送数据。

除了以上的两种方式，IIC更加常用的为 “复合格式” 。如下图所示：

在复合模式中，同一帧数据有两个起始位。一般在第一次传输中，主机通过从机地址找到从设备之后，发送一段数据。然后，在没有发送结束信号P的情况下，重新发起一次起始信号S，后面跟着相同的从机地址，而数据的传输方向可以发生改变。通常用于以下情况，第一次传输的数据位从设备内部的寄存器或者存储器地址，第二次传输的为对改地址的内容进行读取或者写入。最常用的情况如下图所示：

即主机先向从机发送寄存器地址，然后读取寄存器地址中的数据。

起始信号和停止信号

起始信号和停止信号是两种特殊的状态，如上图所示。起始信号的定义为：当SCL信号为高电平时，SDA信号由高电平切换到低电平；停止信号的定义为：当SCL信号为高电平时，SDA信号由低电平切换到高电平。

数据有效性

IIC使用SDA信号传输数据，使用SCL进行时钟同步。SDA在SCL每个时钟传输一位数据。SCL为高电平时，表示数据有效。SCL为低电平时，SDA数据无效，用于SDA的电平切换。当数据有效时，SDA高电平表示数据1，低电平表示数据0。

地址及数据方向

IIC总线上的每个设备都有自己的地址，主机发起通信时，通过SDA信号线发送从机地址来查找从机。IIC设备地址为7位或者10位，在实际中，7位使用的范围更广泛。在每个字节中，先发送高位，再发送低位。

响应

IIC的响应包括“应答”和“非应答”两种信号。此信号由数据接收端发送，当接收端(无论是主机还是从机)希望对方继续发送数据时，则需要向对方发送“应答”信号；否则，若想结束数据传输，则向对方发送“非应答”信号，发送方接受到该信号会产生一个停止信号，结束信号传输。

实例

8574是一款支持100K的IIC芯片。其展示的IIC时序如下所示：

通信协议之IIC总线相关推荐

Exynos4412 IIC总线驱动开发（一）—— IIC 基础概念及驱动架构分析
关于Exynos4412 IIC 裸机开发请看 :Exynos4412 裸机开发 -- IIC总线 ,下面回顾下 IIC 基础概念一.IIC 基础概念 IIC(Inter-Integrated Ci ...
iic总线从机仲裁_IIC协议底层原理超详细解析！示波器，逻辑分析仪多图预警
1. 协议基础 1.1. 协议简介 IIC-BUS(Inter-IntegratedCircuit Bus)最早是由PHilip半导体(现在被NXP收购)于1982年开发.主要是用来方便微控制 ...
Linux底层IIC 总线的理解、调用函数以及常见面试问题
对 IIC 总线的理解.调用函数以及常见面试问题一.IIC 总线概述: IIC 即Inter-Integrated Circuit(集成电路总线) I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线, ...
对 IIC 总线的理解、调用函数以及常见面试问题
一.IIC 总线概述: IIC 即Inter-Integrated Circuit(集成电路总线) I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线, I2C总线只有两根双向信号线.一根是数据线SDA, ...
Exynos4412 IIC总线驱动开发（一）—— IIC 基础概念及驱动架构分析 (iic驱动框架,i2c驱动框架)...
转载于 : http://blog.csdn.net/zqixiao_09/article/details/50917655 关于Exynos4412 IIC 裸机开发请看 :Exynos4412 裸 ...
通信协议之IIC协议（eeprom）_通俗易懂篇！
1.IIC(Inter-Integrated Circuit),是IICBus简称,是一种串行通信总线. 2.IIC协议:遵循主机master和从机slave的主从关系机制,区别于SPI通信协议,II ...
关于IIC总线的若干问题
IIC是飞利浦提出的一种通信总线结构,其硬件架构比较简单,仅包含SCL和SDA两条线.根据最新的IIC总线标准,IIC总线包含Standard-mode(100kbit/s).Fast-mode(40 ...
stm32之IIC总线概述
1.IIC通信协议定义 IIC通讯协议(Inter----Integrted Circuit)是由Phiips飞利浦公司开发的, 由于他引脚少,硬件实现简单,可拓展性强,不需要UASRT,CAN通讯协 ...
STC89C52的IIC总线写EEPROM
串行通信中的IIC总线工作原理 51本身不带IIC总线 ,使用程序模拟IIC通信协议常用的串行总线协议 UART.1-wire.I2C和SPI总线 UART:是以异步方式进行通信(一条数据输入线,一 ...
IIC总线协议，7位，8位，10位地址
IIC总线 1.1. 概述 IIC开发于1982年,当时是为了给电视机内的CPU和外围芯片提供更简易的互连方式.电视机是最早的嵌入式系统之一,而最初的嵌入系统是使用内存映射(memory-mapped ...

通信协议之IIC总线

文章目录

前言

物理层

协议层

基本读写过程

起始信号和停止信号

数据有效性

地址及数据方向

响应

实例

通信协议之IIC总线相关推荐

最新文章

热门文章