1 IIC(Inter-Integrated Circuit 内部集成电路)
1.1 概述
①两线式串行总线(SDA数据线、SCL时钟线),用于连接微控制器和外围设备 ②传输速度100-400kHz=100~400kbps(48.8KB/s) 高速模式最高可达4MHz(488KB/s)
注意KB和kbps的区别: KB代表K个字节 kbps代表k个位每秒
③半双工型 ④传送过程中有三种类型的信号:开始、结束、应答信号
1.2 通信过程
1.2.1 主模式
①IIC的接口启动数据传输并且产生时钟信号。 ②串行数据传输总是以其实条件开始并以停止条件借宿。 ③起始条件和停止条件都是在主模式下由软件产生控制的。
1.2.2 从模式
①IIC接口能识别自身地址(7位或者10位)和在数据总线广播的地址(好比每个人都有不同的身份ID,叫到哪个哪个就发生应答) ②同时软件能够控制开启或者禁止广播呼叫地址的识别。
1.2.3 传输特点
①数据和地址按照8位每个字节来传输,高位在前。 ②跟在起始条件后的1或者2个字节是地址(7位模式为1个字节,10位模式为2个字节) ③地址只能主模式发送。 ④在一个字节传输的8个时钟后的第九个时钟期间,从模式接收后必须回一个ACK给发送器,这样才进行数据传输。 ⑤在IIC空闲时候,SDA ,SCL 都是保持高电平
1.2.4 三种信号产生
①起始信号:在时钟SCL保持高电平,然后SDA数据线是从高电平变为低电平表示起始信号; ②停止信号:在时钟SCL保持高电平,然后SDA数据线是从低电平变为高电平表示停止信号; ③应答信号:主机发送完一个8为数据后,会等待从机的回答一个ACK信号就是SDA将会拉低。
1.2.5 数据传输
①每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时,先传送最高位(MSB),每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位(即一帧共有9位)。 ②如果一段时间内没有收到从机的应答信号,则自动认为从机已正确接收到数据。 ③在 IIC总线进行数据传送时,时钟信号为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定;只有在时钟线上的信号为低电平期间,数据线上的高电平或低电平状态才允许变化,否者造成数据发送失败。
1.3 IIC读写过程(以主的角度来说,AT24C02为例)
1.3.1 简介
AT24C系列EEPROM芯片的地址码(前7位)组成: ①固定部分为1010 ②A2,A1,A0引脚接高低电平后得到确定的3位编码,形成7位编码 ③最后一位R/W表示是要读还是要写 ,0为写入,1为读出
1.3.2 IIC读
①单片机先发送该器件的7位地址码和写方向位“0”(“伪写”),发送完后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。 ②被选中的存储器器件在确认是自己的地址后,在SDA线上产生一个应答信号作为回应。 ③再发一个字节的要读出器件的存储区的首地址 ④收到应答后,单片机要重复一次起始信号并发出器件地址和读方向位(1) ⑤收到器件应答后就可以读出数据字节,每读出一个字节,单片机都要回复应答信号。 ⑥当最后一个字节数据读完后,单片机应返回以“非应答”(高电平),并发出终止信号以结束读出操作。
1.3.3 IIC写
①首先发送该器件的7位地址码和写方向位”0”(共8位,即一个字节),发送完后释放SDA线并在SCL线上产生第9个时钟信号。 ②被选中的存储器器件在确认是自己的地址后,在SDA线上产生一个应答信号作为响应 ③单片机收到应答后就可以传送数据了。 ④传送数据时,单片机首先发送一个字节的被写入存储器的首地址 ⑤收到存储器器件的应答后,单片机就逐个发送数据字节,但每发送一个字节后都要等待应答。 注:AT24C系列片内地址在接收到每一个数据字节地址后自动加1,在芯片的“一次装载字节数”限度内,只需输入首地址。装载字节数超过芯片的“一次装载字节数”时,数据地址将“上卷”,前面的数据将被覆盖。
字节写入
页写入
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