51單片機(jī)-IIC

IIC(Inter-Intergrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線。用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。IIC只需兩根線SDA（數(shù)據(jù)線），SCL（時(shí)鐘）。IIC支持多主控，當(dāng)然，在任何時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)主控，而SPI是一主多從。IIC各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上，每個(gè)模塊和電路都有唯一的地址。SPI是通過CS進(jìn)行片選，有多少個(gè)SPI就要占用多少口。IIC總線在傳輸數(shù)據(jù)過程中有3個(gè)信號，它們分別是：開始信號，結(jié)束信號和應(yīng)答信號。

IIC總線的硬件結(jié)構(gòu)圖:



IIC支持多主和主從工作方式，通常為主從工作方式。在主從工作方式中，系統(tǒng)中只有一個(gè)主器件（單片機(jī)），其它器件都是具有IIC總線的外圍從器件。在主從工作方式中，主器件啟動數(shù)據(jù)的發(fā)送（發(fā)出啟動信號），產(chǎn)生時(shí)鐘信號，發(fā)出停止信號。 開始信號:SCL為高電平，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù) 結(jié)束信號:SCL為高電平，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù) 應(yīng)答信號:接受數(shù)據(jù)的IC在接受到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)送特定的低電平脈沖，表示已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)送一個(gè)信號后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號，CPU接收到應(yīng)答信號后，根據(jù)實(shí)際情況做出是否繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)的判斷。若未收到應(yīng)答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。

這些信號中開始信號是必須的，結(jié)束信號和應(yīng)答信號都可以不要。

IIC總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)鐘信號為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時(shí)鐘信號為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化。



IIC總線協(xié)議規(guī)定，每傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)后，都要有一個(gè)應(yīng)答信號，以確定數(shù)據(jù)傳送是否被對方收到。應(yīng)答信號由接受設(shè)備產(chǎn)生，在SCL信號為高電平期間，接受設(shè)備將SDA拉為低電平，表示數(shù)據(jù)傳輸正確，產(chǎn)生應(yīng)答。



IIC總線的時(shí)序圖:



許多單片機(jī)并不具有IIC總線接口，如51單片機(jī)。

單片機(jī)模擬IIC總線通信:

啟動代碼: void start(){
SDA = 1;
delay();
SCL = 1;
delay();
SDA = 0;
delay();
}

停止代碼:


void stop(){
SDA = 0;
delay();
SCL = 1;
delay();
SDA = 1;
delay();
}