裸奔之IIC

一、IIC总线介绍

IIC(Inter-Integrated Circuit,又称IIC)总线是一种由PHILIPS公司开发的串行总线，用于连接微控制器及其外围设备，它具有如下特点。

(1)只有两条总线线路:一条串行数据线(SDA),一条串行时钟线(SCL)

(2)每个连接到总线的器件都可以使用软件根据它的唯一的地址来识别

(3)传输数据的设备间是简单的主/从关系

(4)主机可以用作主机发送器或主机接收器

(5)它是一个真正的多主机总线，两个或多个主机同时发起数据传输时，可以通过冲突检测和仲裁来防止数据被破坏

(6)串行的8位双向数据传输，位速率在标准模式下可达100kbit/s,在快速模式下可达400kbit/s,在高速模式下可达3.4Mbit/s

 

注意:当多个主机试图去控制总线时，通过仲裁可以使得只有一个主机获得总线控制权，并且它传输的信息不被破坏

二、IIC总线的信号类型

IIC总线在传送数据过程中共有3种类型信号：开始信号、结束信号和响应信号

(1)开始信号(S):SCL 为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据

(2)结束信号(P):SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据

 

 

(3)响应信号(ACK):接收器在接收到8位数据后，在第9个时钟周期，拉低SDA电平

 

 

注意:SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定，SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化

三、IIC总线的数据传输格式

发送到SDA线上的每个字节必须是8位的，每次传输可以发送的字节数量不受限制。首先传输的是数据的最高位(MSB)。

 

 

启动一个传输时，主机先发送S信号，然后发出8位数据。这8位数据中前7位为从机的地址，第8位表示传输的方向(0表示写操作，1表示读操作)。从机收到后会发出一个ACK信号.

 

注意:主机接收器在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P信号结束传输.

四、以EEPROM实例讲解

先来看看原理图

 

 

这里使用的是AT24C04型号的EEPROM，原理图上标错了，正确的是下面这个 

 

 

A.先获得EEPROM的作为从设备的地址

 

可以看出前4位是固定的，后三位从原理图上可以知道都接地了，所以全为0。这样其地址就为0xa0

B.按字节写操作

 

 

//写EEPROM
int write_EEPROM(int memaddr,int devaddr,int data)
{
    //发送起始信号
    START_IIC(devaddr,MASTER_SEND_MODE,WRITE);

    while(!GET_ACK);//wait ACK
    GET_ACK = 0;

    //发送存储地址
    SEND_IIC(memaddr);
    //重新生效
    RESUME_IIC(ACK);

    while(!GET_ACK);//wait ACK
    GET_ACK = 0;

    //发送数据
    SEND_IIC(data);
    //重启IIC
    RESUME_IIC(ACK);

    while(!GET_ACK);//wait ACK
    GET_ACK = 0;

    //发送停止信号
    STOP_IIC(MASTER_SEND_MODE);
    //重启IIC
    RESUME_IIC(ACK);

    delay(100);

    return 0;
}

C.按字节读操作

 

 

//读EEPROM
int read_EEPROM(int memaddr,int devaddr,char *addr)
{
    //发送起始信号 ,写
    START_IIC(devaddr,MASTER_SEND_MODE,WRITE);

    while(!GET_ACK);//wait ACK
    GET_ACK = 0;

    //发送存储地址
    SEND_IIC(memaddr);
    RESUME_IIC(ACK);

    while(!GET_ACK);//wait ACK
    GET_ACK = 0;

    //发送起始信号,读
    START_IIC(devaddr,MASTER_RECV_MODE,READ);
    RESUME_IIC(ACK);

    while(!GET_ACK);//wait ACK
    GET_ACK = 0;

    RESUME_IIC(NACK);
    //接收数据
    RECV_IIC(addr);

    //发送停止信号
    STOP_IIC(MASTER_RECV_MODE);
    RESUME_IIC(ACK);

    delay(100);

    return 0;
}

这里需要注意的是，当中断产生后，需要将IICCON控制器的第4位清0后IIC才能正常工作

最后附上整个实验的代码:

 IIC.zip