IIC協議學習筆記

　　IIC總線（Inter-Integrated Circuit）即集成電路總線，是PHILIPS公司設計出來的一種簡單、雙向、二線制、同步串行總線。IIC總線是一個多向控制總線，多個器件（從機）能夠同時掛載到一個主機控制的一條總線上。每一個鏈接在總線上的設備都是經過惟一的地址和其餘器件通訊，主機和從機的角色可互換，

　　主機和從機的概念。主機就是負責整個系統的任務協調與分配，從機通常是經過接收主機的指令從而完成某些特定的任務，主機和從機之間經過總線鏈接，進行數據通信。咱們平時使用的我的電腦也就是這個概念。

　　IIC協議爲半雙工協議。

　　全雙工指在發送數據的同時也可以接收數據，二者同步進行。目前的網卡通常都支持全雙工。

　　半雙工就是指一個時間段內只有一個動做發生，早期的對講機、以及早期集線器等設備都是基於半雙工的產品。

　　還有一種單工通訊是指通訊線路上的數據按單一方向傳送.。

　　數據有效傳輸在scl信號的高電平期間，sda數據線保持穩定，在scl爲低電平時容許sda數據線變化。

　　起始條件在scl爲高電平期間，sda出現降低沿，則爲起始信號。

 

　　結束條件在scl爲高電平期間，sda出現上升沿，則爲結束信號。

 

　　總結：當scl爲高電平的時候，sda爲出現降低沿爲start位， sda出現上升沿爲stop位，因此在scl爲高電平的時候sda應該保持穩定不能隨意亂動。這就又回到了數據傳輸有效的條件，只有在scl爲低電平期間，才容許數據變化，在高電平期間，不容許數據變化，不然就會出現起始位或結束位。

　　應答（ACK，Acknowledgement）。即確認字符，在數據通訊中，接收站發給發送站的一種傳輸類控制字符。主機每向從機發送完一個字節的數據，主機老是須要等待從機給出一個應答信號，來確認從機是否成功接收到了數據，從機應答主機所須要的時鐘也是由主機提供的，應答出如今每一次主機完成8個數據位傳輸後緊跟着的時鐘週期，低電平0表示應答，1表示非應答。，須要應答時，數據發出方將SDA總線設置爲3態輸入，因爲IIC總線上有上拉電阻，所以此時總線默認高電平，若數據接收方正確接收到數據，則數據接收方將SDA總線拉低，以示正確應答。

　　IIC傳輸時時從MSB開始傳輸到LSB結束。MSB是Most Significant Bit的縮寫，最高有效位。在二進制數中，MSB是最高加權位。與十進制數字中最左邊的一位相似。一般，MSB位於二進制數的最左側，LSB位於二進制數的最右側。LSB，英文 least significant bit，中文義最低有效位。

IIC寫時序

ID_Address, REG_Address, W_REG_Data

（1）   產生start位

（2）   傳送器件地址ID_Address，器件地址的最後一位爲數據的傳輸方向位，R/W，低電平0表示主機往從機寫數據（W），1表示主機從從機讀數據（R）。ACK應答，應答是從機發送給主機的應答，這裏不用管。

（3）   傳送寫入器件寄存器地址，即數據要寫入的位置。一樣ACK應答不用管。

（4）   傳送要寫入的數據。ACK應答不用管。

（5）   產生stop信號。

 

IIC讀時序

{ID_Address + REG_Address} + {ID_Address + R_REG_Data}

（1）   產生start信號

（2）   傳送器件地址（寫ID_Address），ACK。

（3）   傳送字地址（寫REG_Address），ACK。

（4）   再次產生start信號

（5）   再傳送一次器件地址，ACK。

（6）   讀取一個字節的數據，讀數據最後結束前無應答ACK信號。

（7）   產生stop信號。

　　從時序圖上能夠看出，IIC讀時序要寫兩次器件地址，剛開始接觸的時候我也很疑惑 dummy write。我我的這樣理解這裏，首先傳送器件地址到總線上找到器件，而後寫入寄存器地址，也就是word address找到須要讀取數據的地址，但並非真正的寫入數據因此叫作dummy wirte（假寫）。而後再傳輸一次器件地址後開始讀數據。

　　IIC協議在讀寫數據時，老是要發送器件地址，這裏須要注意的是，不是主機給從機發送地址，而是主機給地址總線上發送地址，掛IIC總線上的全部從機都能收到地址，若是發過來的地址和本身的地址匹配上了，從機就會給主機一個應答，這樣就創建起來了一個通信。因此我在想，若是從機的器件是徹底同樣的，那麼IIC協議就能夠同時給多個從機，即對多個器件進行配置。這種理論上是可行的，但實際上是不行的，IIC協議就是經過地址不一樣來判斷給哪一個器件傳送數據的，若是兩個器件的地址徹底同樣，器件會產生應答，那麼兩個器件就經過競爭判斷給誰通訊了，有隨機性。即IIC協議一次只能和一個設備/器件進行通信。

IIC讀寫時序補充

    雙字節地址寫時序，寫入器件地址，寫入寄存器地址高位、低位，而後寫數據。

    多數據寫時序，寫入器件地址，寫入寄存器地址，連續寫入數據。

    雙字節地址多數據寫時序，寫入器件地址，寫入寄存器地址高位、低位，而後連續寫入數據。

    雙字節地址讀時序，寫入器件地址，寫入寄存器地址高位、低位，而後再次寫入器件地址，寫入數據。讀數據最後結束前無應答ACK信號。

　　多數據讀時序，寫入器件地址，寫入寄存器地址，，而後再次寫入器件地址，連續寫入數據。讀數據最後結束前無應答ACK信號。

　　雙字節地址多數據讀時序，寫入器件地址，寫入寄存器地址，，而後再次寫入器件地址，連續寫入數據。讀數據最後結束前無應答ACK信號。

 

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