I2C總線在嵌入式系統(tǒng)中很常見,很多人連I2C總線基本的知識都不清楚。下面就來給大家講一講I2C總線的時序。相信很多電子工程師,都是從 EEPROM 通信了解到的I2C總線。其實,I2C總線遠(yuǎn)不止于 EEPROM 存儲器,它也有類似485、SPI等應(yīng)用場景。
EEPROM存儲器系統(tǒng)架構(gòu)圖I2C總線是由飛利浦(Philips)公司開發(fā)的一種雙向二線制同步串行總線,實現(xiàn)有效的IC間的控制,它只需要兩根線(SDA和SCL)即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。
I2C總線在傳輸數(shù)據(jù)都是按照bit來傳送。SCL為時鐘線,SDA為數(shù)據(jù)線;在SCL時鐘線為高電平時,SDA數(shù)據(jù)線上的電平不允許被修改,SCL時鐘線為低電平時,SDA數(shù)據(jù)線上的電平可為高/低。
起始條件:SCL為高電平時,SDA由高電平向低電平切換;表示開始傳送數(shù)據(jù)。停止條件:SCL為高電平時,SDA由低電平向高電平跳變;表示結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。空閑條件:I2C總線的SDA和SCL兩條信號線同時處于高電平時;表示空閑狀態(tài)。
1、字節(jié)傳輸
發(fā)送數(shù)據(jù)時,由主機先發(fā)送一個起始信號,再將SDA信號切換為輸出模式,然后將8位數(shù)據(jù)依次由高到低發(fā)送出去;
發(fā)送完成后,主機將SDA信號切換為輸入模式,等待叢機回應(yīng)ACK或NAK;再發(fā)下一筆數(shù)據(jù)。
在I2C總線系統(tǒng)中,每個設(shè)備都有它的固定地址,一般由芯片的A0,A1和A2決定。叢機地址字節(jié)由七位地址位(D7-D1位)和一位方向位(為D0位)組成。器件地址的D7-D4一般都是被廠家固定了為1111,余下的D3,D2和D1連接到芯片的A2,A1和A0決定;D0為0x00表示寫,D0為0x01表示讀。大家看例程都是些0xA0和0xA1就是這個原因。
1)主機發(fā)送I2C總線停止信號,防止總線忙寫數(shù)據(jù)失敗2)主機發(fā)送I2C總線復(fù)位信號,確保寫數(shù)據(jù)之前總線處于空閑狀態(tài)3)主機發(fā)送I2C總線開始信號,啟動一次數(shù)據(jù)的寫入4)主機發(fā)送I2C叢機地址和寫模式(W/R=0)信號,并且等待一個叢機的應(yīng)答信號5)主機接收到ACK的應(yīng)答信號后,開始多個字節(jié)的寫入,每寫完一個字節(jié)需要等待一個叢機的應(yīng)答信號6)主機接收到ACK的應(yīng)答信號后,發(fā)送I2C總線停止信號,確保總線處于空閑狀態(tài)
1)主機發(fā)送I2C總線停止信號,防止總線忙寫數(shù)據(jù)失敗2)主機發(fā)送I2C總線復(fù)位信號,確保讀數(shù)據(jù)之前總線處于空閑狀態(tài)3)主機發(fā)送I2C總線開始信號,啟動一次數(shù)據(jù)讀取4)主機發(fā)送I2C叢機地址和讀模式(W/R=1)信號,并且等待一個叢機的應(yīng)答信號5)主機接收到ACK的應(yīng)答信號后,開始多個字節(jié)的讀取,每讀完一個字節(jié)需要給叢機發(fā)送一個ACK應(yīng)答信號6)主機接收到ACK的應(yīng)答信號后,發(fā)送I2C總線停止信號,確保總線處于空閑狀態(tài)