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
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