解析I2C通信协议

news/2024/5/18 22:36:09 标签: 硬件, i2c

一、I2C的概念

1. I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线，I2C总线只有两根双向信号线。其中一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL。

2. 每个接到I2C总线上的器件都有唯一的地址。发送数据到总线上的称为发送器，从总线上接收数据的器件称为接收器。

每个I2C总线上的器件的地址唯一，主机就是通过寻找唯一的地址来进行数据传输。当主机为发送器的时候，器件接收数据，当主机为接收器的时候，器件发送数据。

二、常用的串行扩展总线

I2C（Inter Ic BUS）总线、单总线（1-WIRE BUS）、SPI（Serial Peripheral Interface）等。

三、I2C的六个信号

1. 起始信号

定义：SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化。

    void iic_start(void)
    {
        SDA = 1;
        SCL = 1;
        delay_us(1);
        SDA = 0;
        delay_us(1);
        SCL = 0;
    }

2. 终止信号
定义：SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化。

    void iic_stop(void)
    {
        SDA = 0;
        SCL = 1;
        delay_us(1);
        SDA = 1;
        delay_us(1);
        SCL = 0;
    }

3. 写数据信号

I2C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，数据线上的高低电平状态才允许变化。

    bit iic_send_byte(unsigned char byte)
    {
        unsigned char i;

        for(i = 0; i < 8; i++)
        {
            SDA = byte & 0x80;
            SCL = 1;
            delay_us(1);
            SCL = 0;
            byte <<= 1;
        }

        SCL = 1;
        SDA = 1;
        delay_us(1);
        if(0 == SDA)
        {
            ack = 1;
        }
        else
        {
            ack = 0;
        }

        SCL = 0;
        return ack;
    }

4. 读数据信号
I2C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，数据线上的高低电平状态才允许变化。

    unsigned char iic_rcv_byte(void)
    {
        unsigned char i;
        unsigned char temp = 0;
        unsigned char a;

        SDA = 1;
        for(i = 0; i < 8; i++)
        {
            SCL = 0;
            delay_us(1);
            SCL = 1;
            if(SDA)
            {
                a = 0x01;
            }
            else
            {
                a = 0;
            }

            temp |= (a << (7 - i));
            delay_us(1);
        }

        SCL = 0;

        return temp;
    }