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一. 技術(shù)性能:
工作速率有100K和400K兩種；
支持多機(jī)通訊；
支持多主控模塊，但同一時(shí)刻只允許有一個(gè)主控；
由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線；
每個(gè)電路和模塊都有唯一的地址；
每個(gè)器件可以使用獨(dú)立電源
二. 基本工作原理:
以啟動(dòng)信號(hào)START來(lái)掌管總線，以停止信號(hào)STOP來(lái)釋放總線；
每次通訊以START開(kāi)始，以STOP結(jié)束；
啟動(dòng)信號(hào)START后緊接著發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)，其中7位為被控器件的地址碼，一位為讀/寫控制位R/W，R/W位為0表示由主控向被控器件寫數(shù)據(jù)，R/W為1表示由主控向被控器件讀數(shù)據(jù)；
當(dāng)被控器件檢測(cè)到收到的地址與自己的地址相同時(shí)，在第9個(gè)時(shí)鐘期間反饋應(yīng)答信號(hào)；
每個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)在傳送時(shí)都是高位(MSB)在前；
三.通信過(guò)程:
寫通訊過(guò)程:
1. 主控在檢測(cè)到總線空閑的狀況下，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線；
2. 發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)(包括7位地址碼和一位R/W)；
3. 當(dāng)被控器件檢測(cè)到主控發(fā)送的地址與自己的地址相同時(shí)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)(ACK)；
4. 主控收到ACK后開(kāi)始發(fā)送第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；
5. 被控器收到數(shù)據(jù)字節(jié)后發(fā)送一個(gè)ACK表示繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；
6. 主控發(fā)送完全部數(shù)據(jù)后，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線；
讀通訊過(guò)程:
1. 主控在檢測(cè)到總線空閑的狀況下，首先發(fā)送一個(gè)START信號(hào)掌管總線；
2. 發(fā)送一個(gè)地址字節(jié)(包括7位地址碼和一位R/W)；
3. 當(dāng)被控器件檢測(cè)到主控發(fā)送的地址與自己的地址相同時(shí)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)(ACK)；
4. 主控收到ACK后釋放數(shù)據(jù)總線，開(kāi)始接收第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)；
5. 主控收到數(shù)據(jù)后發(fā)送ACK表示繼續(xù)傳送數(shù)據(jù)，發(fā)送NACK表示傳送數(shù)據(jù)結(jié)束；
6. 主控發(fā)送完全部數(shù)據(jù)后，發(fā)送一個(gè)停止位STOP，結(jié)束整個(gè)通訊并且釋放總線；
四. 總線信號(hào)時(shí)序分析
1. 總線空閑狀態(tài)
SDA和SCL兩條信號(hào)線都處于高電平，即總線上所有的器件都釋放總線，兩條信號(hào)線各自的上拉電阻把電平拉高；
2. 啟動(dòng)信號(hào)START
時(shí)鐘信號(hào)SCL保持高電平，數(shù)據(jù)信號(hào)SDA的電平被拉低(即負(fù)跳變)。啟動(dòng)信號(hào)必須是跳變信號(hào)，而且在建立該信號(hào)前必修保證總線處于空閑狀態(tài)；
3. 停止信號(hào)STOP
時(shí)鐘信號(hào)SCL保持高電平，數(shù)據(jù)線被釋放，使得SDA返回高電平(即正跳變)，停止信號(hào)也必須是跳變信號(hào)。
4. 數(shù)據(jù)傳送
SCL線呈現(xiàn)高電平期間，SDA線上的電平必須保持穩(wěn)定，低電平表示0(此時(shí)的線電壓為低電壓)，高電平表示1(此時(shí)的電壓由元器件的VDD決定)。只有在SCL線為低電平期間，SDA上的電平允許變化。
5. 應(yīng)答信號(hào)ACK
I2C總線的數(shù)據(jù)都是以字節(jié)(8位)的方式傳送的，發(fā)送器件每發(fā)送一個(gè)字節(jié)之后，在時(shí)鐘的第9個(gè)脈沖期間釋放數(shù)據(jù)總線，由接收器發(fā)送一個(gè)ACK(把數(shù)據(jù)總線的電平拉低)來(lái)表示數(shù)據(jù)成功接收。
6. 無(wú)應(yīng)答信號(hào)NACK
在時(shí)鐘的第9個(gè)脈沖期間發(fā)送器釋放數(shù)據(jù)總線，接收器不拉低數(shù)據(jù)總線表示一個(gè)NACK，NACK有兩種用途:
a. 一般表示接收器未成功接收數(shù)據(jù)字節(jié)；
b. 當(dāng)接收器是主控器時(shí)，它收到最后一個(gè)字節(jié)后，應(yīng)發(fā)送一個(gè)NACK信號(hào)，以通知被控發(fā)送器結(jié)束數(shù)據(jù)發(fā)送，并釋放總線，以便主控接收器發(fā)送一個(gè)停止信號(hào)STOP。
五. 尋址約定
地址的分配方法有兩種:
1. 含CPU的智能器件，地址由軟件初始化時(shí)定義，但不能與其它的器件有沖突；
2. 不含CPU的非智能器件，由廠家在器件內(nèi)部固化，不可改變。
高7位為地址碼，其分為兩部分:
1. 高4位屬于固定地址不可改變，由廠家固化的統(tǒng)一地址；
2. 低三位為引腳設(shè)定地址，可以由外部引腳來(lái)設(shè)定(并非所有器件都可以設(shè)定)；
另，按照一哥們的告訴我的理解：
通信過(guò)程如下：
(1)通信過(guò)程的開(kāi)始，首先時(shí)鐘線SCL在一個(gè)時(shí)鐘周期的高電平期間內(nèi)，如果此時(shí)數(shù)據(jù)線SDA有從高電平跳到低電平的負(fù)條邊沿，則標(biāo)志著通信過(guò)程的開(kāi)始。
(2)地址數(shù)據(jù)的發(fā)送，通信過(guò)程開(kāi)始后，即在這個(gè)開(kāi)始的時(shí)鐘周期后，隨后的8個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，開(kāi)始正常采樣數(shù)據(jù)線SDA上的數(shù)據(jù)。即時(shí)鐘周期高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線上的高低電平均有效，并被正確譯為八位二進(jìn)制數(shù)。通信開(kāi)始的時(shí)鐘周期后的這八個(gè)時(shí)鐘周期采樣的數(shù)據(jù)，各個(gè)從設(shè)備都會(huì)收到，然后與自己的地址比較。這就相當(dāng)于一個(gè)握手信號(hào)。
(3)真正數(shù)據(jù)的發(fā)送，在上述某個(gè)從設(shè)備發(fā)現(xiàn)自己的地址匹配時(shí)，便在下個(gè)時(shí)鐘的高電平來(lái)之前將數(shù)據(jù)線SDA的電平拉低置成低電平，即保證在下個(gè)時(shí)鐘的高電平階段，SDA的電平始終為低。這樣，以后的數(shù)據(jù)再發(fā)送，其他設(shè)備都不會(huì)接受了，只有該從設(shè)備會(huì)采樣接受。
(4)通信過(guò)程的結(jié)束。與通信的開(kāi)始一樣，在SCL為高電平的情況下，是數(shù)據(jù)線SDA由低電平跳至高電平，即有一個(gè)正條邊沿。此時(shí)，標(biāo)志通信結(jié)束。
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