I2C协议与EEPROM _I2C协议

文章插图

来源：百问网_嵌入式linux wiki_jz2440 新1期视频维基教程 (视频文字版)
作者：韦东山
本文字数：1856，阅读时长：3.5分钟

I2C协议I2C在硬件上的接法如下(图19-1)所示，主控芯片引出两条线SCL,SDA线，在一条I2C总线上可以接很多I2C设备，我们还会放一个上拉电阻（放一个上拉电阻的原因以后我们再说）。

文章插图

我们怎么传输数据，我们需要发数据从主设备发送到从设备上去，也需要把数据从从设备传送到主设备上去，数据涉及到双向传输。
举个例子：

文章插图

体育老师：可以把球发给学生，也可以把球从学生中接过来。
1.发球：a.老师说：注意了(start) b.老师对A学生说我要球发给你(地址) 。

c.老师就把球发出去了（传输）。
d.A收到球之后，应该告诉老师一声（回应）。
e.老师说下课（停止）

2.接球：

a.老师说注意了(start)，
b.老师说：B把球发给我(地址)
c.B就把球发给老师（传输）
d.老师收到球之后，给B说一声，表示收到球了（回应）。
e.老师说下课（停止）

我们就使用这个简单的例子，来解释一下IIC的传输协议。

老师说注意了，表示开始信号(start)
老师告诉某个学生，表示发送地址(address)
老师发球/接球，表示数据的传输
老师/学生收到球，回应表示：回应信号(ACK)
老师说下课，表示IIC传输接受(P)

IIC传输数据的格式1.写操作：
刚开始主芯片要发出一个start信号，然后发出一个设备地址(用来确定是往哪一个芯片写数据)，方向(读/写，0表示写，1表示读) 。
回应(用来确定这个设备是否存在)，然后就可以传输数据，传输数据之后，要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后再传输下一个数据。
每传输一个数据，接受方都会有一个回应信号，数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
白色背景：主→从
灰色背景：从→主

文章插图

2.读操作：
刚开始主芯片要发出一个start信号，然后发出一个设备地址(用来确定是从哪一个芯片读取数据)，方向(读/写，0表示写，1表示读) 。
回应(用来确定这个设备是否存在)，然后就可以传输数据，传输数据之后，要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后再传输下一个数据。
每传输一个数据，接受方都会有一个回应信号，数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
白色背景：主→从
灰色背景：从→主

文章插图

传输是以8位为单元数据传输的，先传输最高位(MSB)，主芯片发出start信号之后，然后发出9个时钟传输数据。
（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为高电平时，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
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。如图

文章插图

1.问题：如何在SDA上实现双向传输？
答：主芯片通过一根SDA线既可以把数据发给从设备，也可以从SDA上读取数据，连接SDA线的引脚里面必然有两个引脚（发送引脚/接受引脚）。
2.问题：主设备(从设备)发送数据时，从设备(主设备)的发送引脚，不影响数据的发送，怎么做到呢？
答：里面放一个三极管，使用开极(极电集开发出去作为输出)电路，如下图