嵌入式通信协议-- I²C 协议篇(IIC)

目录总述1.1主机和从机1.2发送器和接收器1.3总结2.1 I²C 通信过程第一步主机发送起始信号第二步主机发送从机地址寻址第三步从机应答信号第四步发送器发送数据第五步接收器发送应答信号第n步循环步骤4、5最后一步主机发送停止信号3 时钟同步4.三种经典时序4.1主机向从机发送数据4.2.从机向主机发送数据4. 3主机先向从机发送数据然后从机再向主机发送数据总述I²C半双工总线(可以互相发送接收但不能同时进行) ,串行通信每次发送一个bit可以连续发送多个字节使用同一个时钟主要用于近距离、低速的芯片之间的通信I²C支持多个主设备和多个从设备连接在同一总线上每个设备都有一个唯一的地址用于区分不同的设备1.1主机和从机I²C总线是一种多主机总线连接在I²C总线上的器件分为主机和从机主机有权发起和结束一次通信而从机只能被主机呼叫1.2发送器和接收器发送器发送器是指在特定时刻向总线上发送数据的设备主机在发送数据时充当发送器而从机在回应主机请求时也可以充当发送器。接收器接收器是指在特定时刻接收数据的设备。类似于发送器当主机请求数据时从机成为接收器而当从机需要将数据发送给主机时主机则成为接收器。1.3总结主机和从机的区别在于谁发起通信和控制总线而发送器和接收器的区别在于当前正在进行的数据传输方向2.1 I²C 通信过程第一步主机发送起始信号主机通过在数据线SDA上产生一个特定的起始信号启用I²C总线。这表示通信的开始。SCL为高电平时SDA由高变低表示起始信号SCL为高电平时SDA由低变高表示停止信号第二步主机发送从机地址寻址主机接着发送一个字节包含目标从机的地址和读/写方向的指示高7位通常为地址低位表示方向。这个地址使从机识别出自己是目标设备。这里需要注意的是总线上所有的从机接收到主机发送的字节都会进行与自己地址匹配如果相同则被确认被主机寻址然后根据最低为0或者1来确定自己是发送器还是接收器。最低位0表示主机发送数据1表示主机接收数据从左至右前七位数据最后一位读写位第三步从机应答信号被寻址的从机会在收到地址后发送一个应答信号ACK通知主机它已准备好进行通信。第四步发送器发送数据发送器可以是主机或从机发送一个字节的数据到总线上。第五步接收器发送应答信号接收器可以是主机或从机在接收到数据后发送一个应答信号ACK给发送器确认收到数据。发送器发送完一个字节数据后接收器必须发送1位应答位来回应发送器即一帧共有9位.第n步循环步骤4、5以上步骤会重复进行直到所有需要传送的数据字节都完成。最后一步主机发送停止信号通信完成后主机发送一个停止信号释放总线使其他设备能够使用总线。3 时钟同步在SCL为低电平时SDA线上的信号可以变化发送器可以将数据位置于SDA线上。(发送1bit数据)。当SCL变为高电平时接收器读取SDA线上的数据此时SDA线的数据必须保持不变。(读取1bit数据)。4.三种经典时序灰色为主机白色为从机如果从机没有响应就会返回A̅NACK可能原因地址不存在从机忙从机未上电4.1主机向从机发送数据主机结束通信两种情况主机向从机发送完数据从机不再应答或者主机发送完不想发了。4.2.从机向主机发送数据主机结束通信两种情况从机向主机发送完数据主机不再应答或者从机发送完不想发了。4. 3主机先向从机发送数据然后从机再向主机发送数据主机向从机发送数据从机应答或者不应答主机restart 建立通信省略掉了stop的步骤变为从从机器接收数据知道最终主机结束通信参考文献主动光式颜色传感器技术详解. 感为智能科技. [2024-04-17]创客学院技术文档