IIC總線協(xié)議

處理器和芯片間的通信可以形象的比喻成兩個(gè)人講話：1、你說(shuō)的別人得能聽(tīng)懂：雙方約定信號(hào)的協(xié)議。2、你的語(yǔ)速別人得能接受：雙方滿足時(shí)序要求。

看IIC協(xié)議先：兩條線可以掛多個(gè)設(shè)備。IIC設(shè)備（稍微有點(diǎn)智能的）里有個(gè)固化的地址。只有在兩條線上傳輸?shù)闹档扔谖遥↖IC設(shè)備）的地址時(shí)，我才作出響應(yīng)。

開(kāi)始信號(hào)：處理器讓SCL時(shí)鐘保持高電平，然后讓SDA數(shù)據(jù)信號(hào)由高變低就表示一個(gè)開(kāi)始信號(hào)。同時(shí)IIC總線上的設(shè)備檢測(cè)到這個(gè)開(kāi)始信號(hào)它就知道處理器要發(fā)送數(shù)據(jù)了。

停止信號(hào)：處理器讓SCL時(shí)鐘保持高電平，然后讓SDA數(shù)據(jù)信號(hào)由低變高就表示一個(gè)停止信號(hào)。同時(shí)IIC總線上的設(shè)備檢測(cè)到這個(gè)停止信號(hào)它就知道處理器已經(jīng)結(jié)束了數(shù)據(jù)傳輸，我們就可以各忙各個(gè)的了，如休眠等。

再看數(shù)據(jù)怎么傳：SDA上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)必須在SCL為高電平期間保持穩(wěn)定：因?yàn)橥饨覫IC設(shè)備在SCL為高電平的期間采集數(shù)據(jù)方知SDA是高或低電平。SDA上的數(shù)據(jù)只能在SCL為低電平期間翻轉(zhuǎn)變化。

響應(yīng)信號(hào)（ACK）：處理器把數(shù)據(jù)發(fā)給外接IIC設(shè)備，如何知道IIC設(shè)備數(shù)據(jù)已經(jīng)收到呢？就需要外接IIC設(shè)備回應(yīng)一個(gè)信號(hào)給處理器。處理器發(fā)完8bit數(shù)據(jù)后就不再驅(qū)動(dòng)總線了（SDA引腳變輸入），而SDA和SDL硬件設(shè)計(jì)時(shí)都有上拉電阻，所以這時(shí)候SDA變成高電平。那么在第8個(gè)數(shù)據(jù)位，如果外接IIC設(shè)備能收到信號(hào)的話接著在第9個(gè)周期把SDA拉低，那么處理器檢測(cè)到SDA拉低就能知道外接IIC設(shè)備數(shù)據(jù)已經(jīng)收到。

IIC數(shù)據(jù)從最高位開(kāi)始傳輸。

再進(jìn)一步說(shuō)：IIC總線是允許掛載多個(gè)設(shè)備的，如何訪問(wèn)其中一個(gè)設(shè)備而不影響其他設(shè)備呢？

用7bit表示從地址，那么可以掛載的從設(shè)備數(shù)是2的7次方128個(gè)。處理器想寫(xiě)的話：先發(fā)送起始位，再發(fā)一個(gè)8bit數(shù)據(jù)：前7bit表示從地址，第8bit表示讀或者寫(xiě)。0write是處理器往IIC從設(shè)備發(fā)，1read是IIC從設(shè)備往處理器發(fā)。第9個(gè)時(shí)鐘周期回復(fù)響應(yīng)信號(hào)。

下面就以AT24Cxx為例詳細(xì)說(shuō)明一下：

首先發(fā)出一個(gè)start信號(hào)，從設(shè)備地址，R/W（0，寫(xiě)），回應(yīng)ACK表示有這個(gè)從設(shè)備存在。這時(shí)候是處理器從指定的從設(shè)備讀數(shù)據(jù)的從設(shè)備里8bit存儲(chǔ)地址的指定。所以這里R/W是0為寫(xiě)。ACK回應(yīng)有這個(gè)設(shè)備的話，處理器把要訪問(wèn)的從設(shè)備里的8bit存儲(chǔ)地址寫(xiě)好。ACK對(duì)方回應(yīng)。繼續(xù)一個(gè)start信號(hào)+從設(shè)備地址，最低位是高電平表示讀數(shù)據(jù)，回應(yīng)ACK表示有這個(gè)從設(shè)備存在。在讀數(shù)據(jù)的時(shí)候，每發(fā)出一個(gè)時(shí)鐘，處理器會(huì)SDA上的數(shù)據(jù)存起來(lái)。那么發(fā)出8個(gè)時(shí)鐘后處理器就能得到8位的數(shù)據(jù)。這時(shí)候若想連續(xù)讀就不斷回應(yīng)ACK信號(hào)否則就發(fā)出停止信號(hào)。

讀的過(guò)程：start信號(hào)，從設(shè)備地址，寫(xiě)，待讀取存儲(chǔ)地址，再一個(gè)start信號(hào)，從設(shè)備地址，讀，8個(gè)時(shí)鐘，從設(shè)備就把對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)反饋給處理器。

start信號(hào)，哪一個(gè)設(shè)備地址，寫(xiě)，緊跟連續(xù)兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)：要寫(xiě)的地址，對(duì)方收到8bit地址后回應(yīng)ACK，再8bit數(shù)據(jù)發(fā)給從設(shè)備，對(duì)方收到8bit數(shù)據(jù)后回應(yīng)ACK，處理器寫(xiě)完后發(fā)送停止信號(hào)。