【经典总线协议】IIC

一、IIC协议介绍

  IIC是主从结构的，并且按位传输的串行半双工通信总线协议。IIC总线由SCL时钟信号线与SDA数据信号线组成，支持一主多从，即一个IIC主机可以挂接多个IIIC从机，主机通过从机地址和相应的从机进行通信。
  在实际开发中，我们通过不同IIC器件对应的Data sheet中的IIC时序图来编写驱动程序，实现主从之间的数据传输。

二、IIC时序

1、START开始信号

  首先由主机发送起始信号：即高电平跳变到低电平的脉冲
                

2、发送寻址字节

  接下来主机发送一个寻址字节（8位：7位从机地址+1位读写位），其中第0位是读写位（表示写，1表示读），第1-7位表示从机地址（1-3位可自定义，4-7位为不可修改的默认地址）。
           

3、ACK应答信号

  到第九位数据时，主机释放SDA，由从机驱动SDA，用以主机接收从机的应答信号。此时如果从机发现该地址是自己的，就把SDA拉为低电平作为ACK应答信号，由主机接收。

4、数据传输

           

  主机接收到从机的应答信号之后，
  （1）如果第8位读写位是0，即主机向从机写数据，接下来继续由主机驱动SDA，向从机传输数据，期间主机每传送8位数据，从机就会产生一个应答信号ACK，由主机接收。
  （2）如果第8位读写位是1 ，即从机向主机写数据，接下来继续由从机驱动SDA，向主机传输数据，期间从机每传送8位数据，主机就会产生一个应答信号ACK，由从机接收。

  PS：并非每传输8位数据，都会产生ACK信号，以下3中情况例外；
  （1）从机不能响应主机发送的从机地址。例如从机正忙而无法响应IIC总线的操作，或者这个地址没有对应的从机，那么在第9个SCL周期内SDA线就没有被拉低，即没有ACK信号。这时，由主机发送一个停止信号终止传输，或者重新发送一个START信号开始新的传输。
  （2）如果从机无法接收更多的数据，即主机发送的数据超过从机的数据接收能力时，从机不会发出ACK信号，这时，由主机发出一个停止信号终止传输或者重新发送一个START信号开始新的传输。
  （3）主机接收器接收到最后一个字节后，也不会发出ACK信号。于是从机发送器释放SDA线，以允许主机发出停止信号结束传输。

5、停止信号

  数据传输完毕之后，以SCL为高电平时，SDA由低电平拉为高电平作为停止信号，来结束本次数据传输。
                    

PS:
  每次向SDA发送一位数据，都需要在SCL高电平时保持，所以SDA上所传输每一位数据都会占用一个时钟周期。