IIC的协议层才是掌握IIC的关键。现在简单概括如下:
a.数据的有效性
在时钟的高电平周期内,SDA线上的数据必须保持稳定,数据线仅可以在时钟SCL为低电平时改变。
如图(2)所示:
图(2)
b.起始和结束条件
起始条件:当SCL为高电平的时候,SDA线上由高到低的跳变被定义为起始条件,结束条件:当SCL为高电平的时候,SDA线上由低到高的跳变被定义为停止条件,要注意起始和终止信号都是由主机发出的,连接到I2C总线上的器件,若具有I2C总线的硬件接口,则很容易检测到起始和终止信号。总线在起始条件之后,视为忙状态,在停止条件之后被视为空闲状态,对起始条件和结束条件的描述如下图(3)所示。
图(3)
c.应答
每当主机向从机发送完一个字节的数据,主机总是需要等待从机给出一个应答信号,以确认从机是否成功接收到了数据,从机应答主机所需要的时钟仍是主机提供的,应答出现在每一次主机完成8个数据位传输后紧跟着的时钟周期,低电平0表示应答,1表示非应答,如图(4)所示。
图(4)
d.数据帧格式
I2C总线上传送的数据信号是广义的,既包括地址信号,又包括真正的数据信号。
在起始信号后必须传送一个从机的地址(7位),第8位是数据的传送方向位(R/T),用“0”表示主机发送数据(T),“1”表示主机接收数据(R)。{这里小编在驱动MPU6050模块的时候,就犯过这样的错误,它写的MPU6050从机地址是0x68,因为发送从机地址的时候,要加一位读写方向位,因为刚开始应该是向这个MPU6050里写从机里某个寄存器的地址,所以应该是7位地址 0x68(1101000)+二进制位0=11010000)也就是0xD0,表示要向该IIC设备里写东西,然后再紧接着写入IIC设备里的寄存器地址,而我直接写入了0x68,导致出错},每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是,若主机希望继续占用总线进行新的数据传送,则可以不产生终止信号,马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。
在总线的一次数据传输过程中,可以有以下几种组合方式:
[1]
主机向从机发送数据,数据传送方向在整个传送过程中不变:
注:有阴影部分表示数据由主机向从机传送,无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。
A表示应答(低电平), A非表示非应答(高电平)。S表示起始信号,P表示终止信号。
[2]主机在第一个字节后,立即从从机读数据:
[3]在传送过程中,当需要改变传送方向时,起始信号和从机地址都被重复产生一次,但两次读/写方向位正好反相:
一般情况下,[3]是比较常见的,比如MPU6050模块,
发送起始信号
等待从机应答
写一个从机地址+0(表示写),
等待从机应答
发送一个字节的MPU6050加速度存储寄存器地址,
等待从机应答
再发送一次起始信号
等待从机应答
写一个从机地址+1(表示读)
等待从机应答
读取MPU6050传感器数据
主机非应答
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