IIC總線了解與拓展

**IIc總線的基礎了解與拓展**
           

常用串行總線：UART，1-wire，IIC，SPI；

UART：一條資料輸入線，一條資料輸出線，異步串行通信；

IIC：一條時鐘線，一條資料線，同步（外同步）串行通信，

SPI：一條時鐘線，一條資料輸入線，一條資料輸出線；同步（外同步）串行通信

1-wire：單線總線，隻有一條線；

以下講解IIC總線：

IIC總線：可挂多個器件，且每個器件都有唯一的位址；

資料的通訊方式是主從方式，主機聯系從機，從機被動回應主機；

在多主機系統中，同時有幾個主機企圖啟動總線傳輸資料，這時，IIc總線通過總線仲裁，決定那一台主機控制總線；

一般情況下，我們采用單主機模式；

起始信号和停止信号都由主機産生。SCL始終由主機控制，SDA不是，當SDA拉高時（釋放），各器件可拉低使用，将資料放在SDA總線上；IIC總線上傳輸的資料信号為廣義的，既包括位址信号又包括資料信号；

以下講解均為單主機，多從機的情況：（這裡的主機可了解為單片機，從機可了解為各個器件）

當總線空閑時，兩根線（SDA和SCL）都是高電平（通過上拉電阻（4.7-10k電阻）接電源）

SCL線與SDA相似，這裡以SDA線舉列：

當總線SDA上任一器件輸出低電平時，就會拉低SDA總線；

占用總線：當某一個器件将總線SDA拉低時，此時它占用了IIC總線，總線上的其他器件，就不能用IIC總線傳輸資料；

釋放總線：将SDA拉高；隻有釋放了SDA總線，其他器件才能隻用總線SDA，

總線SCL同理；

IIC總線的幾個狀态：

空閑狀态：SDA與SCL同時處于高電平

開始信号：SCL為高期間，SDA 由高到低的跳變（下降沿）；

停止信号：SCL為高期間，SDA由低到高的跳變（上升沿）

應答信号（ACK ）：發送器每發送一個位元組，就在時鐘脈沖9的期間釋放SDA，由接收器傳回一個應答信号（低電平有效） ；在第9個時鐘脈沖之前要将SDA拉低(從機操作)，確定在第9個脈沖高電平期間，SDA是穩定的低電平（即SDA的低電平和SCL的高電平相比，開始的早，結束的晚）

資料的有效性：資料傳送時，SCL為高電平期間，SDA上的資料必須穩定；隻有SCL為低時，SDA線的電平狀态才可以變化（不包括起始信号和停止信号）；

資料傳輸：每一個位對應時鐘的一個脈沖；IC與IC之間雙向傳送；

IIC的傳送與應答：

每個位元組必須是八位，資料傳送時，先傳送最高位（MSB），每一個傳送的位元組後都有一個應答位，即一幀共9位

了解：主機發送，從機接受時，從機發送非應答信号，主機結束本次傳輸，從機發送本次應答信号，繼續傳輸；

主機接受，從機發送：主機發送非應答信号，從機結束本次傳輸(釋放SDA總線，允許主機發送停止信号)；主機發送應答信号，叢機繼續傳輸；

（什麼時候不想接收資料了（主機或從機），接收方就發送非應答信号，使SDA置1，釋放總線SDA）（補充：也可在應答信号下，主機發送結束信号）

總線的尋址：起始信号後的第一個位元組（七位尋址，一位讀/寫位）

開始信号完成後，應将SDA置高，友善從機使用；（也可以沒有），一般情況下，主機操作完要釋放SDA線）