IIC协议详解

目录

1.IIC协议概述

2.IIC总线传输

3.IIC-51单片机应用

1.起始信号

2.终止信号

3.应答信号

4.数据发送

4.IIC-32单片机应用

用到的库函数：

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1.IIC协议概述

• IIC全称Inter-Integrated Circuit (集成电路总线)
• 是由PHILIPS公司在80年代开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。IIC属于半双工同步通信方式

特点

• 简单性和有效性

由于接口直接在组件之上，因此IIC总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件

• 多主控(multimastering)

其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当 然，在任何时间点上只能有一个主控。

构成

IIC串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，其时钟信号是由主控 器件产生。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线 的SCL上。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址。

2.IIC总线传输

IIC总线在传输数据的过程中一共有三种类型信号，分别为：开始信号、结束信号和应答信号。

//起始位，停止位，数据位，速度

这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号

• 起始信号
• 终止信号
• 应答信号

发送器每发送一个字节（8个bit），就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。 应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK，简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；

应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。

• 数据发送的时序

3.IIC-51单片机应用

先确认IO口

sbit scl = P0^1;
sbit sda = P0^3;

1.起始信号

void IIC_Start()
{
    sda = 1;
    scl = 1;
    _nop_();
    sda = 0;
    _nop_();
}

2.终止信号

void IIC_Stop()
{
    sda = 0;
    scl = 1;
    _nop_();
    sda = 1;
    _nop_();
}

3.应答信号

char IIC_ACK()
{
    char flag;
    sda = 1;//就在时钟脉冲9期间释放数据线
    _nop_();
    scl = 1;
    _nop_();
    flag = sda;
    _nop_();
    scl = 0;
    _nop_();
 
    return flag;
}

4.数据发送

void IIC_Send_Byte(char dataSend)
{
    int i;
    for(i = 0;i<8;i++){
        scl = 0;//scl拉低，让sda做好数据准备
        sda = dataSend & 0x80;//1000 0000获得dataSend的最高位，给sda
        _nop_();//发送数据建立时间
        scl = 1;//scl拉高开始发送
        _nop_();//数据发送时间
        scl = 0;//发送完毕拉低
        _nop_();//
        dataSend = dataSend << 1;
    }
}

4.IIC-32单片机应用

用到的库函数：

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Mem_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c,
uint16_t DevAddress,
uint16_t MemAddress,
uint16_t MemAddSize,
uint8_t *pData,
uint16_t Size,
uint32_t Timeout)

• 参数一：I2C_HandleTypeDef *hi2c，I2C设备句柄
• 参数二：uint16_t DevAddress，目标器件的地址，七位地址必须左对齐
• 参数三：uint16_t MemAddress，目标器件的目标寄存器地址
• 参数四：uint16_t MemAddSize，目标器件内部寄存器地址数据长度
• 参数五：uint8_t *pData，待写的数据首地址
• 参数六：uint16_t Size，待写的数据长度
• 参数七：uint32_t Timeout，超时时间
• 返回值：HAL_StatusTypeDef，HAL状态（OK，busy，ERROR，TIMEOUT）