文章目录

10 bit地址
- 写操作
- 组合操作
10位地址中的保留地址
- 1.广播寻址
- 2.Start Byte
- 3.Bus clear

系列文章：《I2C总线(1)–数据传输格式与7位地址读写》；《I2C总线(3)–时钟同步和仲裁》；《I2C总线(4)–高速模式》；《I2C总线(5)–线与和上拉电阻》; 《I2C总线(6)–START BYTE》

10 bit地址

I2C总线中使用10位地址扩展了7位地址位数，但是10位地址和7位地址的设备可以连接到相同的I2C总线中，并且7位和10位地址均可以在所有总线速度模式中使用。

在产生开始条件或重复开始后，紧跟其后产生10位地址。
10位地址要占据两个字节。
第一个字节中，前7位是组合1111 0XX，其中后两位XX是10位地址的两个最高有效位（MSB）。
第一个字节中，第8位是R/W位，决定传输方向。
第二个字节（XXXX XXXX）用于多个从设备应答的情况，可进一步比较地址。

写操作

采用10bit地址读写和7bit地址读写是相同的，下面重点是阐述出不同之处。

在启动条件满足后，会发送从地址的第一个字节（之前说过，10bit地址要发送两个字节）。
每个从设备将从地址第一个字节的前七位（1111 0XX）与自己的地址进行比较，并检测第8位是否为0。
与从地址第一个字节相匹配的从设备会返回一个ACK（记为A1），
但是，有个能会有多个从设备匹配并生成应答信号（A1）。
紧接发送10bit从地址的第二个字节，所有应答A1的从设备的地址与第二个字节（XXXX XXXX）进行比较，最终只有一个从设备地址匹配，并生成应答信号ACK（记为A2）。
主设备生成停止条件，或者生成重复开始条件。

组合操作

单纯的读操作与7bit无太大差异，这里不再赘述。下面介绍先写后读的操作，有些地方需要注意。

下图传输方向在第2个RW位改变，所以在应答信号A2之前为读操作。
重复开始信号启动后，匹配的从设备会记住它之前被寻址过。
然后这个从设备会检查Sr条件后的前7位，是否与之前读操作时从地址第一个字节相同，并检测第8位是否为1。
如果匹配，则从设备认为它已经作为一个发送器被寻址，并生成确认信号ACK(A3)，不会再比较10位从地址的第二个字节

10位地址中的保留地址

有两组地址（0000 XXX 和 1111 XXX）是保留的，用以实现其他的功能。如下：

下面分别介绍几个特殊功能。

1.广播寻址

广播寻址（0000 0000）用于同时寻址连接到I2C总线的每个设备。

如果设备不需要广播提供的任何数据，它可以回复NACK来忽略广播地址；
如果设备需要来自广播的数据，会对广播地址进行ACK，并作为一个从接收设备；
如果多个设备响应广播地址ACK，主设备并不知道有多少个设备回应。每个能够处理此数据的从接收设备第二个和后面的字节ACK。

一般广播地址的含义总是在地址的第二个字节中指定，如下图：

对于LSB(最低有效位)要分为两种情况考虑：

LSB为 0 时；

广播地址（第二字节）	描述
0000 0110 （10‘h06）	1.从设备回应广播地址复位，并接受地址可编程部分；2.必须采取防御措施，以确保设备在施加电压后不会拉低SDA或SCL，因为这些低电平会阻塞总线
0000 0100 （10‘h04）	1.设备不复位；2.通过硬件编写从地址的可编程部分；3.也有要防御措施
0000 0000 （10‘h00）	这个代码不允许出现在第二个字节

LSB为 1 时。

当LSB=1时，2个字节的地址序列是一个硬件通用调用。这意味着地址序列是由硬件主设备传输的，例如键盘扫描器。第二个字节剩下的7位包含硬件主设备地址，这个地址会被一个连接到总线的智能设备（例如微控制器）识别，然后总线接受来自硬件设备的信息。

由于硬件主设备实现不知道消息必须要传输到哪个设备，因此它只能生成这个硬件通用调用和他自己的地址，然后标识给系统。

2.Start Byte

微控制器连接I2C总线上，如果微控制器上有片上硬件I2C接口，那么这个控制器可以被编程为“只能被总线的请求中断”。而当微控制器没有这样的接口时，它必须不断地通过软件监控总线。显然，微控制器监控或轮询总线的次数越多，它执行预期功能所需要的时间越短。然后，这种情况下，由于微控制器对总线的监控和轮询，数据传输之前就要使用一个比正常情况要长得多start启动。

启动过程：启动条件（S）+ 启动字节（0000 0001，Start Byte的地址）+ 确认时钟脉冲（ACK）+ 重复开始条件（Sr）

3.Bus clear

在概率极低地情况中，时钟SCL会一直卡在低电平，那么就要对总线进行复位。

如果I2C设备有硬件复位输入，优先考虑使用这个；
如果没有，则激活强制的内部通电复位（POR）电路；此时主设备应该发送9个时钟脉冲，控制总线拉低的设备要在这个9个时钟内释放总线。

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