1.IIC 基礎概念:

       IIC(Inter－Integrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備。IIC總線產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設備開發(fā)，如今主要在服務器管理中使用，其中包括單個組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對各個組件進行查詢，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風扇�？呻S時監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡、系統(tǒng)溫度等多個參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。

2.  IIC總線的特點:

       IIC總線最主要的優(yōu)點是其簡單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此IIC總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本。總線的長度可高達25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個組件。IIC總線的另一個優(yōu)點是，它支持多主控(multimastering)， 其中任何能夠進行發(fā)送和接收的設備都可以成為主總線。一個主控能夠控制信號的傳輸和時鐘頻率。當然，在任何時間點上只能有一個主控。

3. IIC總線工作原理:

       a.總線的構(gòu)成：

       IIC總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上，但就像電話機一樣只有撥通各自的號碼才能工作，所以每個電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過程中，IIC總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能。

CPU發(fā)出的控制信號分為地址碼和控制量兩部分：

1) 地址碼用來選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；

2) 控制量決定該調(diào)整的類別（如對比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。

    這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨立，互不相關。

b. 信號類型(IIC總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有四種類型信號)：

開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)；

結(jié)束信號：SCL為高電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)；

數(shù)據(jù)傳輸信號：在開始條件以后，時鐘信號SCL的高電平周期期問，當數(shù)據(jù)線穩(wěn)定時，數(shù)據(jù)線SDA的狀態(tài)表示數(shù)據(jù)有效，即數(shù)據(jù)可以被讀走，開始進行讀操作。在時鐘信號SCL的低電平周期期間，數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)才允許改變。每位數(shù)據(jù)需要一個時鐘脈沖。

應答信號：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個信號后，等待受控單元發(fā)出一個應答信號，CPU接收到應答信號后，根據(jù)實際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。

 

4.IIC控制三種控制信號：

開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)：

結(jié)束信號：SCL為高電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)：

應答信號：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個信號后，等待受控單元發(fā)出一個應答信號，CPU接收到應答信號后，根據(jù)實際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障：

 

主控器向被控器發(fā)送的信息種類有：啟動信號、停止信號、7位地址碼、讀／寫控制位、10位地址碼、數(shù)據(jù)字節(jié)、重啟動信號、應答信號、時鐘脈沖。
被控器向主控器發(fā)送的信息種類有：應答信號、數(shù)據(jù)字節(jié)、時鐘低電平。

 

在IIC總線通信過程中，參與通信的雙方之間傳輸?shù)男畔⒎N類：

       主控制器：啟動信號，停止信號，7位地址碼，讀/寫控制位，10位地址碼，數(shù)據(jù)字節(jié)，重啟動信號，應答信號，時鐘脈沖信號。

       被控制器：應答信號，數(shù)據(jù)字節(jié)，時鐘低電平。

 

5.IIC通信中過程中出現(xiàn)的幾種信號狀態(tài)：

       a.總線空閑狀態(tài)：

       IIC總線的SDA和SCL兩條信號線同時處于高電平，此時，各個器件的輸出級場效應管均處于截止狀態(tài)，即釋放總線，由兩條信號線各自的上拉電阻把電平拉高。

       b.啟動信號：

       在時鐘線SCL保持高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA上的電平被拉低（即負跳變）

啟動信號是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號。啟動信號是由主控器主動注：建立的，在建立該信號之前I2C總線必須處于空閑狀態(tài)

c.停止信號：

在時鐘線SCL保持高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA被釋放，使得SDA返回高電平（即正跳變），稱為I2C總線的停止信號，它標志著一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K止；

停止信號也是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號，停止信號也是由主控器主動建立的，建立該信號之后，I2C總線將返回空閑狀態(tài)；

 

d.數(shù)據(jù)位傳輸：

在I2C總線上傳送的每一位數(shù)據(jù)都有一個時鐘脈沖相對應（或同步控制），即在SCL串行時鐘的配合下，在SDA上逐位地串行傳送每一位數(shù)據(jù)；

進行數(shù)據(jù)傳送時，在SCL呈現(xiàn)高電平期間，SDA上的電平必須保持穩(wěn)定，低電平為數(shù)據(jù)0，高電平為數(shù)據(jù)1；

只有在SCL為低電平期間，才允許SDA上的電平改變狀態(tài)。邏輯0的電平為低電壓，而邏輯1的電平取決于器件本身的正電源電壓VDD（當使用獨立電源時）；

 

 

e.應答信號：

I2C總線上的所有數(shù)據(jù)都是以8位字節(jié)傳送的，發(fā)送器每發(fā)送一個字節(jié)，就在第九個時鐘脈沖期間釋放數(shù)據(jù)線，由接收器反饋一個應答信號；

應答信號為低電平時，規(guī)定為有效應答位（ACK簡稱應答位），表示接收器已經(jīng)成功地接收了該字節(jié)；

應答信號為高電平時，規(guī)定為非應答位（NACK），一般表示接收器接收該字節(jié)沒有成功。

 。。。。。。待續(xù)