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一文了解IIC總線

微云疏影 ? 來源:一口Linux ? 作者:深漂趙工 ? 2022-04-11 15:07 ? 次閱讀

在生活中,經(jīng)常會碰到設備掉電的情況,像手機智能手環(huán),電腦等等;但是存儲的東西不會丟失,比如電話號碼,短信消息,記事本,微信,QQ信息等等均會被保存下來;恢復出廠設置后,這些東西才會消失;這是因為這些設備中都有一個“掉電保存”的器件,比如硬盤,U盤等等,他們的特點就是沒電了之后,存在他們上面的信息不會丟失,就像人的大腦,有記憶功能。

在工業(yè)領域也非常常見這種器件,一般有EEPROM和FLASH。它倆共同點是可讀可寫,斷電保存;不同點是EEPROM寫之前不用擦除,而FLASH寫之前一定要擦除,否則寫不成功;EEPROM一般都使用IIC總線來通信,而FLASH一般是使用SPI總線。

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EEPROM存儲器系統(tǒng)架構圖

今天筆者就和大家聊一聊IIC總線。

位傳輸

IIC總線是由飛利浦(Philips)公司開發(fā)的一種雙向二線制同步串行總線,實現(xiàn)有效的IC間的控制,它只需要兩根線(SDA和SCL)即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。

IIC總線在傳輸數(shù)據(jù)都是按照bit來傳送。SCL為時鐘線,SDA為數(shù)據(jù)線;在SCL時鐘線為高電平時,SDA數(shù)據(jù)線上的電平不允許被修改,SCL時鐘線為低電平時,SDA數(shù)據(jù)線上的電平可為高/低。

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IIC總線的位傳輸

起始條件:SCL為高電平時,SDA由高電平向低電平切換;表示開始傳送數(shù)據(jù)。

停止條件:SCL為高電平時,SDA由低電平向高電平跳變;表示結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。

空閑條件:IIC總線的SDA和SCL兩條信號線同時處于高電平時;表示空閑狀態(tài)。

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?p?起始和停止條件

?數(shù)據(jù)傳輸

字節(jié)傳輸

發(fā)送數(shù)據(jù)時,由主機先發(fā)送一個起始信號,再將SDA信號切換為輸出模式,然后將8位數(shù)據(jù)依次由高到低發(fā)送出去;發(fā)送完成后,主機將SDA信號切換為輸入模式,等待叢機回應ACK或NAK;再發(fā)下一筆數(shù)據(jù)

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IIC總線數(shù)據(jù)傳輸

叢機地址

在IIC總線系統(tǒng)中,每個設備都有它的固定地址,一般由芯片的A0,A1和A2決定。叢機地址字節(jié)由七位地址位(D7-D1位)和一位方向位(為D0位)組成。

器件地址的D7-D4一般都是被廠家固定了為1111,余下的D3,D2和D1連接到芯片的A2,A1和A0決定;D0為0x00表示寫,D0為0x01表示讀。大家看例程都是些0xA0和0xA1就是這個原因。

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EEPROM的器件地址

讀寫過程

寫數(shù)據(jù)過程:

1.主機發(fā)送IIC總線停止信號,防止總線忙寫數(shù)據(jù)失敗

2.主機發(fā)送IIC總線復位信號,確保寫數(shù)據(jù)之前總線處于空閑狀態(tài)

3.主機發(fā)送IIC總線開始信號,啟動一次數(shù)據(jù)的寫入

4.主機發(fā)送IIC叢機地址和寫模式(W/R=0)信號,并且等待一個叢機的應答信號

5.主機接收到ACK的應答信號后,開始多個字節(jié)的寫入,每寫完一個字節(jié)需要等待一個叢機的應答信號

6.主機接收到ACK的應答信號后,發(fā)送IIC總線停止信號,確保總線處于空閑狀態(tài)

讀數(shù)據(jù)過程:

1.主機發(fā)送IIC總線停止信號,防止總線忙寫數(shù)據(jù)失敗

2.主機發(fā)送IIC總線復位信號,確保讀數(shù)據(jù)之前總線處于空閑狀態(tài)

3.主機發(fā)送IIC總線開始信號,啟動一次數(shù)據(jù)讀取

4.主機發(fā)送IIC叢機地址和讀模式(W/R=1)信號,并且等待一個叢機的應答信號

5.主機接收到ACK的應答信號后,開始多個字節(jié)的讀取,每讀完一個字節(jié)需要給叢機發(fā)送一個ACK應答信號

6.主機接收到ACK的應答信號后,發(fā)送IIC總線停止信號,確保總線處于空閑狀態(tài)

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主機讀/寫數(shù)據(jù)過程

結(jié)語

IIC總線在嵌入式應用中非常廣泛,基本上所有的電力電子設備都會用到這個總線;筆者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗,記錄下了我對它的理解,如果有寫的不對,希望大家能多多指出,今天的I2C總線就先寫到這里,希望大家喜歡。

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