LESSON8_IIC总线协议
IIC总线协议
IIC总线协议一、引言IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种串行通信协议，用于在集成电路之间进行数据传输。
本协议旨在规范IIC总线的通信方式、数据格式和电气特性，以确保不同设备之间的互操作性和可靠性。
二、范围本协议适用于使用IIC总线进行数据传输的设备和系统。
涵盖了硬件接口、通信协议和数据传输规范。
三、定义1. IIC总线：一种双线制的串行通信总线，由两根线组成，分别为SDA（Serial Data）和SCL（Serial Clock）。
2. 主设备（Master）：通过IIC总线控制和管理通信的设备。
3. 从设备（Slave）：响应主设备指令并提供数据的设备。
4. 起始条件（Start Condition）：主设备发出的SDA线从高电平跳变到低电平，而SCL线保持高电平。
5. 停止条件（Stop Condition）：主设备发出的SDA线从低电平跳变到高电平，而SCL线保持高电平。
6. 读操作（Read Operation）：主设备向从设备请求数据。
7. 写操作（Write Operation）：主设备向从设备发送数据。
四、电气特性1. 电压标准：IIC总线的电压标准为3.3V或5V，具体取决于设备和系统的需求。
2. 电平定义：高电平为逻辑1，低电平为逻辑0。
3. 上拉电阻：SDA和SCL线上需要连接上拉电阻，以确保线路处于高电平状态。
五、通信协议1. 起始条件：主设备发出起始条件信号，即SDA线从高电平跳变到低电平，而SCL线保持高电平。
2. 设备地址：主设备发送设备地址，从设备根据其唯一的地址进行识别。
地址由7位或10位组成，其中7位地址模式是最常用的。
3. 读写位：主设备发送读写位，用于指示是读操作还是写操作。
读操作为1，写操作为0。
4. ACK位：每个数据字节的传输都需要从设备发送一个ACK位，用于确认数据接收成功。
5. 数据传输：主设备发送或接收数据字节，每个字节都由8位组成。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议一、引言IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种串行通信协议，用于在集成电路（IC）之间进行数据传输。
本协议旨在定义IIC总线的物理层和数据链路层的规范，以实现可靠和高效的数据传输。
二、术语和定义在本协议中，以下术语和定义适合：1. 主设备（Master）：控制IIC总线并发起数据传输的设备。
2. 从设备（Slave）：响应主设备请求并提供数据的设备。
3. 传输速率（Bit Rate）：数据在IIC总线上传输的速度，通常以bps（每秒位数）为单位。
4. 时钟线（SCL）：主设备通过该线产生时钟信号，用于同步数据传输。
5. 数据线（SDA）：主设备和从设备通过该线传输数据。
三、物理层规范1. 电气特性：a. 时钟线和数据线均为双向开漏输出，需要外部上拉电阻。
b. 时钟线和数据线的电平定义：逻辑低电平（0）为0V至0.3V，逻辑高电平（1）为0.7V至Vcc（供电电压）。
c. 时钟线和数据线的上拉电阻阻值应根据总线长度和负载电容进行选择，以确保信号质量和传输速率。
2. 时序要求：a. 主设备产生时钟信号，并控制数据传输的起始和结束。
b. 数据在时钟的上升沿和下降沿进行采样和传输。
c. 数据的传输速率应在规定范围内，以保证数据的可靠性。
四、数据链路层规范1. 主设备操作：a. 主设备发起总线访问，并发送起始信号。
b. 主设备发送从设备地址和读/写位，以选择特定的从设备。
c. 主设备发送数据或者请求从设备发送数据。
d. 主设备发送住手信号，结束数据传输。
2. 从设备操作：a. 从设备接收主设备发送的地址和读/写位，并判断是否为自己的地址。
b. 从设备根据主设备的请求发送数据或者接收数据。
c. 从设备在主设备发送住手信号后结束数据传输。
3. 数据传输格式：a. 起始信号：主设备将时钟线保持高电平的同时，将数据线从高电平切换到低电平。
b. 住手信号：主设备将时钟线保持高电平的同时，将数据线从低电平切换到高电平。
IIC总线协议
IIC总线协议一、协议简介IIC总线协议是一种用于串行通信的标准协议，也被称为I2C（Inter-Integrated Circuit）协议。
该协议由飞利浦（Philips）公司于1982年推出，旨在实现多个设备之间的通信和数据传输。
IIC总线协议以其简单、灵活和可靠的特性，在各种应用领域得到广泛应用，如电子设备、工业自动化、汽车电子等。
二、协议特性1. 串行通信：IIC总线协议采用串行通信方式，通过两条线路（SDA和SCL）进行数据传输。
其中，SDA（Serial Data Line）用于传输数据，SCL（Serial Clock Line）用于传输时钟信号。
2. 主从结构：IIC总线协议采用主从结构，主设备（Master）负责发起和控制通信过程，从设备（Slave）负责接收和响应主设备的指令。
3. 多设备连接：IIC总线协议支持多个从设备连接到同一条总线上，通过每个从设备的唯一地址进行区分。
4. 双向通信：IIC总线协议支持主设备和从设备之间的双向通信，主设备可以向从设备发送指令，同时从设备也可以向主设备发送响应或数据。
5. 时钟同步：IIC总线协议通过SCL线上的时钟信号实现设备之间的时钟同步，确保数据传输的准确性和可靠性。
6. 数据传输速率：IIC总线协议的数据传输速率可以根据需求进行调整，常见的速率有100Kbps、400Kbps和1Mbps等。
三、协议通信流程1. 初始化：主设备通过发送起始信号（Start）开始通信过程。
起始信号由低电平到高电平的跳变表示。
2. 地址传输：主设备发送从设备的地址和读/写位。
地址由7位或10位组成，其中7位地址是最常用的。
读/写位用于指示主设备是要读取从设备的数据还是向从设备发送数据。
3. 响应确认：从设备接收到地址后，如果地址匹配，则发送应答信号（ACK）给主设备。
应答信号由从设备在SCL线上拉低表示。
如果从设备没有准备好或地址不匹配，则不发送应答信号。
iic总线协议
iic总线协议IIC总线（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，常用于连接微控制器、传感器和其他外设。
它是由飞利浦（Philips）公司于1982年开发的，并在现今的许多应用中得到广泛使用。
IIC总线协议简单、高效，适用于在电路板上短距离通信。
1. IIC总线的基本原理IIC总线采用了主从结构，主设备负责控制通信的发起和结束，从设备则被动地响应控制信号。
每个设备在总线上都有一个唯一的地址，主设备通过发送地址来选择要通信的从设备。
IIC总线使用两根线，分别为串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
SDA 线用于传输数据，而SCL线则用于同步数据传输的时钟信号。
2. IIC总线的特点IIC总线协议具有以下特点：•双向传输：SDA线用于主设备和从设备之间的数据传输，可以实现双向通信。
•多主设备支持：IIC总线支持多个主设备，但同时只能有一个主设备处于活动状态。
•低速传输：IIC总线的传输速率相对较低，典型速率为100 kbps（标准模式）或400 kbps（快速模式）。
•简单的硬件连接：IIC总线只需要两根线，连接简单，适合于PCB上的短距离通信。
•适用于短距离通信：由于传输速率较低，IIC总线适用于在电路板上的短距离通信。
3. IIC总线的通信过程IIC总线的通信过程包括起始信号、地址传输、数据传输和停止信号。
下面是通信过程的详细步骤：1.起始信号：通信开始前，主设备发送一个低电平的起始信号，从而告知从设备通信即将开始。
2.地址传输：主设备发送从设备的地址，从设备通过比较地址来判断是否需要响应该通信。
地址由7位或10位组成，根据从设备的数量而定。
3.数据传输：根据通信需要，主设备可以发送数据给从设备，或从设备可以发送数据给主设备。
数据的传输是以字节为单位的，每个字节需要被确认。
4.停止信号：通信结束时，主设备发送一个高电平的停止信号，表示通信结束。
4. IIC总线应用领域IIC总线协议在各种应用领域中得到广泛应用，包括但不限于以下几个方面：•嵌入式系统：IIC总线常用于连接嵌入式系统中的各种外设，如传感器、存储器、显示屏等。
IIC总线协议中文版
IIC总线协议中文版IIC总线协议是一种常用的串行通信协议，也被称为I2C协议（Inter-Integrated Circuit）。
它在数字电子系统中广泛用于芯片之间的通信和数据传输。
本文将介绍IIC总线协议的基本原理、工作模式和通信规范。
在主从模式下，总线上有一个主设备和多个从设备。
主设备负责控制总线上的通信，发送开始信号、地址和数据，并接收从设备返回的数据。
从设备根据收到的地址来判断是否需要响应主设备的请求，并将数据发送给主设备。
在多主模式下，总线上可以有多个主设备。
这些主设备之间通过仲裁来确定哪个主设备有权控制总线，并进行通信。
每个主设备都有一个优先级，优先级高的主设备有权接管总线，而优先级低的主设备则需要等待。
起始信号由主设备发送，用于告诉从设备通信即将开始。
起始信号的生成方法是先拉低数据线（SDA），然后再拉低时钟线（SCL）。
地址帧由主设备发送，用于选择要通信的从设备。
地址帧由7位地址和1位读/写位组成，共计8位。
地址位指定了要通信的从设备，读/写位用于指示主设备是要读取还是写入数据。
数据帧由主设备或从设备发送，用于传输实际的数据。
数据帧的长度可以是1字节到32字节。
停止信号由主设备发送，用于告诉从设备通信结束。
停止信号的生成方法是先拉高时钟线（SCL），然后再拉高数据线（SDA）。
总线上的设备可以通过拉低数据线（SDA）来请求主设备延时或终止通信。
总结IIC总线协议是一种常用的串行通信协议，适用于芯片之间的通信和数据传输。
它基于两根线（数据线和时钟线），支持主从模式和多主模式两种工作模式。
通信包括起始信号、地址帧、数据帧和停止信号。
每个设备通过唯一的地址来进行通信，可以通过拉低数据线来请求主设备延时或终止通信。
IIC总线协议教程
IIC总线协议教程IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种常用的串行通信协议，也被称为I2C（Inter-IC）协议。
它由飞利浦公司（现在的恩智浦半导体公司）在1982年开发，用于在集成电路之间进行通信。
IIC总线协议已经成为了电子设备中应用最广泛的通信协议之一，被用于各种设备，如嵌入式系统、存储器、传感器等。
IIC总线协议采用两根信号线（SDA和SCL）进行通信，并支持多主机和多从机的传输方式。
其中，SDA线用于数据的传输，SCL线用于时钟的同步。
两根信号线都是双向的，并通过上拉电阻连接至电源电压，以确保信号线为高电平时，处于空闲状态。
协议中规定了不同电平上的数据传输、仲裁、中断和时序等内容。
IIC总线协议的通信方式分为主机模式和从机模式。
在主机模式下，一个主机通过SCL线发出时钟信号，并且负责启动和停止数据传输的过程。
主机在通信开始时将SDA线置为高电平，然后发出起始信号，后续的每个字节都会包含起始位、从机地址、读/写位和数据位。
在从机模式下，从机接收主机的命令，并根据命令返回数据。
在多主机的情况下，IIC总线协议通过仲裁机制来确保只有一个主机能够发送数据。
仲裁机制基于SDA线上的逻辑与运算，发送低电平的主机在SDA线上感知到高电平时停止发送数据，等待其他主机完成传输。
这样，只有一个主机能够持续地发送数据，从而避免了冲突和数据损坏。
在IIC总线协议中，时序是非常重要的。
时序规定了起始位和终止位的传输时机，以及数据的传输速率等。
协议支持多种传输速率，如标准模式（100kHz）和快速模式（400kHz），以适应不同设备的需求。
总的来说，IIC总线协议是一种简单、可靠且灵活的串行通信协议。
它在电子设备中被广泛应用，因为它只需要两根信号线、具有多主机的能力，并且支持高速传输。
通过仲裁机制和严格的时序规范，IIC总线协议能够确保数据的可靠传输，并且减少设备间的冲突和干扰。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议1. 引言IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种串行通信协议，用于在集成电路之间进行数据传输。
该协议由飞利浦公司（现在的恩智浦半导体公司）于1982年开发，并于1992年公开发布。
IIC总线协议被广泛应用于各种电子设备中，如传感器、存储器、显示器等。
本协议旨在规范IIC总线的通信方式和数据传输规则，以确保设备之间的互操作性和数据的可靠性。
2. 定义2.1 IIC总线IIC总线是一种双线制串行总线，包括两根信号线：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。
SDA线用于传输数据，SCL线用于同步数据传输的时钟信号。
2.2 主设备主设备是IIC总线上的主导者，负责控制总线上的通信。
主设备发起读写操作，并提供时钟信号。
2.3 从设备从设备是IIC总线上的被控制者，负责响应主设备的读写请求。
从设备包括传感器、存储器、显示器等外围设备。
3. 通信过程3.1 总线初始化在开始通信之前，主设备需要对总线进行初始化。
初始化过程包括设置通信速率、配置主设备地址和从设备地址等。
3.2 起始条件和停止条件起始条件是指主设备发起通信的开始信号，停止条件是指主设备结束通信的信号。
起始条件和停止条件的定义如下：- 起始条件：SCL线为高电平时，SDA线由高电平切换至低电平。
- 停止条件：SCL线为高电平时，SDA线由低电平切换至高电平。
3.3 数据传输数据传输过程分为读操作和写操作。
3.3.1 读操作读操作由主设备发起，从设备响应。
读操作的步骤如下：- 主设备发送起始条件。
- 主设备发送从设备地址和读命令。
- 从设备响应主设备，并发送数据。
- 主设备接收从设备发送的数据，并发送应答信号。
- 从设备接收主设备发送的应答信号。
3.3.2 写操作写操作由主设备发起，从设备接收。
写操作的步骤如下：- 主设备发送起始条件。
- 主设备发送从设备地址和写命令。
- 从设备响应主设备，并接收数据。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议一、引言IIC总线协议（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于在集成电路之间进行数据传输。
本协议旨在规范IIC总线的通信规则、电气特性和数据传输格式，以确保不同厂商的设备能够互联互通。
二、术语和定义1. 主设备（Master Device）：负责控制IIC总线的设备。
2. 从设备（Slave Device）：响应主设备指令的设备。
3. SDA线（Serial Data Line）：用于传输数据的双向串行数据线。
4. SCL线（Serial Clock Line）：用于同步数据传输的时钟线。
5. START条件：主设备在总线上发送的开始信号。
6. STOP条件：主设备在总线上发送的停止信号。
7. 读操作：主设备从从设备读取数据的操作。
8. 写操作：主设备向从设备发送数据的操作。
三、电气特性1. 电压电平：IIC总线使用双向开漏输出，逻辑低电平为0V，逻辑高电平为Vcc（供电电压）。
2. 上拉电阻：SDA线和SCL线上需连接上拉电阻，以确保在空闲状态时电平保持高电平。
3. 总线容量：IIC总线上可连接多个从设备，总线容量需根据具体应用确定。
4. 传输速率：IIC总线支持多种传输速率，常见的有100kHz、400kHz和1MHz。
四、通信规则1. 总线初始化：主设备通过发送一个START条件来初始化总线。
START条件由SCL线在SDA线上的一个下降沿产生，表示数据传输的开始。
2. 寻址：主设备通过发送设备地址和读/写位来选择从设备。
设备地址由7位二进制表示，最高位为0表示写操作，为1表示读操作。
3. 数据传输：主设备向从设备发送数据时，每个字节的传输都由8个时钟周期组成。
在每个时钟周期的上升沿，数据线上的数据被稳定并被读取。
从设备接收到数据后，会返回一个应答位（ACK）以确认数据接收成功。
4. 停止条件：主设备在完成数据传输后，发送一个STOP条件来结束通信。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议1. 引言IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种用于在集成电路之间进行通信的串行通信协议。
本协议旨在规定IIC总线通信的物理层电气特性、数据传输格式以及通信协议的规则，以确保不同设备之间的互操作性和数据的可靠传输。
2. 术语和定义2.1 主设备（Master Device）：通过IIC总线控制和发起通信的设备。
2.2 从设备（Slave Device）：通过IIC总线接收和响应通信的设备。
2.3 时钟线（SCL）：用于同步数据传输的时钟信号线。
2.4 数据线（SDA）：用于传输数据的双向数据线。
2.5 起始条件（Start Condition）：在通信开始时，主设备将SCL保持高电平，然后将SDA从高电平转为低电平。
2.6 停止条件（Stop Condition）：在通信结束时，主设备将SCL保持高电平，然后将SDA从低电平转为高电平。
3. 物理层电气特性3.1 电压电平：3.1.1 高电平：大于等于0.7 * VDD，VDD为供电电压。
3.1.2 低电平：小于等于0.3 * VDD。
3.2 电平状态转换：3.2.1 所有电平状态的转换都必须在SCL为低电平时进行。
3.2.2 数据线（SDA）上的电平状态只能在SCL为低电平时发生改变。
3.3 上拉电阻：3.3.1 SCL线和SDA线上需要连接上拉电阻，以确保在无通信时线路保持高电平状态。
3.3.2 上拉电阻的阻值应根据系统设计和总线负载进行合理选择。
4. 数据传输格式4.1 数据帧：4.1.1 所有数据传输都以数据帧为单位进行。
4.1.2 数据帧由起始位、数据位、应答位和停止位组成。
4.2 传输顺序：4.2.1 数据位从高位到低位进行传输。
4.2.2 主设备发送数据帧时，从设备必须在每个数据位的传输结束后进行应答。
4.3 起始位和停止位：4.3.1 起始位由主设备发送，标志着数据传输的开始。
IIC总线协议
IIC总线协议IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议，也被称为I2C协议，是一种串行通信协议，由NXP公司（前身为飞利浦半导体）于1980年代提出。
它是一种简单、高效、灵活的通信协议，常用于连接微控制器、传感器和其他集成电路之间的通信。
1.单主从结构：IIC总线中只能有一个主设备控制通信，并且可以连接多个从设备。
主设备负责发起通信请求和控制总线的时序，从设备则根据主设备的指令进行数据的接收和发送。
2. 传输速率可变：IIC总线的传输速率可以通过改变时钟频率来调整，常用的速率有100kbps、400kbps和1Mbps等。
3.基于地址的设备选择：主设备通过在通信开始时发送设备地址来选择要进行通信的从设备。
一般情况下，IIC总线上的设备地址由7位组成，可以表示128个不同的设备。
4.硬件上的数据确认：每个字节的传输结束后，接收设备会发送一个回应信号（ACK）表示已成功接收数据，而主设备则会在收到回应信号后继续发送下一个字节。
5. 软件上的开始和停止条件：在IIC总线上，通信的开始和结束由两个特殊的信号来标识，即开始条件（Start）和停止条件（Stop）。
1.主设备发送开始条件信号，即在SCL为高电平时，SDA从高电平转为低电平。
2.主设备发送设备地址和读/写位，选择要进行通信的从设备。
3.从设备接收到地址后，发送回应信号。
4.主设备发送数据到从设备或从设备发送数据到主设备。
5.每个字节传输结束后，接收设备发送回应信号。
6.通信结束后，主设备发送停止条件信号，即在SCL为高电平时，SDA从低电平转为高电平。
IIC总线协议在很多应用中得到了广泛的应用。
它不仅可以连接多个从设备，还可以通过从设备之间的数据传递实现简单的操作。
例如，一个主设备可以向一个传感器设备发送指令，然后从另一个设备接收传感器数据，完成数据采集和处理的任务。
总而言之，IIC总线协议是一种简单、高效、灵活的串行通信协议，适用于连接微控制器、传感器和其他集成电路之间的通信。
第八讲 IIC总线及应用
寻址字节的位定义
D7～D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位，为“0”时表 ～ 位组成从机的地址 位组成从机的地址。 位是数据传送方向位 位是数据传送方向位， 时表 示主机向从机写数据， 时表示主机由从机读数据。 示主机向从机写数据，为“1”时表示主机由从机读数据。 时表示主机由从机读数据 从机的地址由固定部分和可编程部分组成。 从机的地址由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可能希望接 入多个相同的从机， 入多个相同的从机，从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类器件 的最大数目。 的最大数目。
数据传输的几种组合方式
a、主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传 、主机向从机发送数据， 送过程中不变： 送过程中不变：
有阴影部分表示数据由主机向从机传送; 有阴影部分表示数据由主机向从机传送 无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。 无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。 A表示应答 表示应答 A非表示非应答 非表示非应答 S表示起始信号 表示起始信号 P表示终止信号。 表示终止信号。 表示终止信号
南京长江大桥近期常堵车， 南京长江大桥近期常堵车， 你有什么好方案？ 你有什么好方案？
总线是什么？ 总线是什么？
总线(bus)是多个部件分时共享公共信息的一组信号线的集合 。 共享： 共享：多个部件之间都可以通过总线来传输信息 分时： 分时：某一时刻只能某两个部件之间传输信息
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南京长江大桥
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I2C串行总线的组成及工作原理 串行总线的组成及工作原理
IIC总线协议
IIC总线协议IIC总线协议是一种串行通信协议，也被称为I2C（Inter-Integrated Circuit）总线协议。
它是由飞利浦公司（现在的恩智浦半导体公司）于1982年开发的，旨在提供一种简单、高效的通信方式，用于连接微控制器、传感器、存储器以及其他外设。
1. 引言IIC总线协议旨在实现多个设备之间的通信，通过两根线（SDA和SCL）进行数据传输。
该协议具有以下特点：简单、灵活、可扩展、多主机支持、多从机支持等。
2. 协议规范2.1 物理层规范IIC总线协议使用开漏输出，即总线上的设备只能拉低总线，而不能将总线拉高。
SDA线上的数据传输是双向的，而SCL线上的时钟信号是单向的。
2.2 逻辑层规范IIC总线协议使用起始位、地址位、数据位、应答位和停止位来组成数据帧。
起始位用于指示数据传输的开始，停止位用于指示数据传输的结束。
地址位用于指定设备的地址，数据位用于传输实际的数据。
应答位用于确认数据的接收情况。
2.3 时序规范IIC总线协议的时序由主机设备控制。
主机设备发送时钟信号，根据时钟信号的上升沿和下降沿来进行数据的传输和接收。
每个数据位都在时钟信号的下降沿进行传输。
3. 数据传输3.1 主机模式在主机模式下，主机设备负责发起通信，并控制总线上的数据传输。
主机设备首先发送起始位，然后发送设备地址，接着发送数据位，并等待从机设备的应答。
主机设备可以在传输过程中发送多个数据帧，并在最后发送停止位。
3.2 从机模式在从机模式下，从机设备等待主机设备的指令，并根据指令进行数据的接收或发送。
从机设备接收到起始位和地址位后，会检查地址是否匹配，如果匹配则进行数据的接收或发送，并发送应答位。
4. 错误处理IIC总线协议提供了多种错误处理机制，以确保数据的可靠传输。
例如，如果主机设备在发送数据位后没有接收到从机设备的应答位，则可以进行重试操作。
此外，总线上还可以使用时钟拉伸机制，即从机设备可以拉低时钟信号，以便主机设备有足够的时间处理数据。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议一、引言IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种串行通信协议，用于在集成电路之间进行数据传输。
本协议旨在规范IIC总线的通信规则，确保设备之间的数据传输稳定可靠。
二、定义与缩写1. IIC总线：Inter-Integrated Circuit Bus，简称IIC总线，也称为I2C总线。
2. 主设备：通过IIC总线控制其他设备的设备。
3. 从设备：受主设备控制的设备。
4. SDA：串行数据线（Serial Data Line）。
5. SCL：串行时钟线（Serial Clock Line）。
三、通信规则1. 总线结构IIC总线由一条双向串行数据线SDA和一条串行时钟线SCL组成。
SDA和SCL都通过上拉电阻连接到正电源电压。
2. 传输模式IIC总线支持两种传输模式：标准模式和快速模式。
a) 标准模式：时钟频率最高为100 kHz，每个字节的传输包含8个数据位和1个ACK位。
b) 快速模式：时钟频率最高为400 kHz，每个字节的传输包含8个数据位和1个ACK位。
3. 起始和停止条件a) 起始条件：在SCL为高电平时，SDA由高电平转为低电平。
b) 停止条件：在SCL为高电平时，SDA由低电平转为高电平。
4. 数据传输a) 数据位：每个数据位在SCL的上升沿和下降沿进行传输。
b) ACK位：在每个字节的传输结束后，接收设备会发送一个ACK位作为确认信号。
c) 主设备向从设备发送数据时，数据位由高位到低位传输；从设备向主设备发送数据时，数据位由低位到高位传输。
5. 设备地址a) 主设备向从设备发送数据时，需要先发送从设备的地址。
b) 从设备的地址由7位组成，最高位为0表示写入操作，最高位为1表示读取操作。
6. 时钟同步a) SCL由主设备控制，主设备负责产生时钟信号。
b) 数据传输时，SDA上的数据必须保持稳定，直到SCL的下降沿。
LESSON8_IIC总线协议
I2C总线通过上拉电阻接正电源.当总线空闲时,两根线均 总线通过上拉电阻接正电源. 总线通过上拉电阻接正电源 当总线空闲时, 为高电平.连到总线上的任一器件输出的低电平, 为高电平.连到总线上的任一器件输出的低电平,都将使总 线的信号变低,即各器件的 都是线" 线的信号变低,即各器件的SDA及SCL都是线"与"关系. 及 都是线
(2)数据帧格式 ) I2C总线上传送的数据信号是广义的,既包括地址 总线上传送的数据信号是广义的, 总线上传送的数据信号是广义的 信号,又包括真正的数据信号. 信号,又包括真正的数据信号. 在起始信号后必须传送一个从机的地址( 位 在起始信号后必须传送一个从机的地址(7位), 位是数据的传送方向位( ),用 第8位是数据的传送方向位(R/T),用"0"表示主 位是数据的传送方向位 ), 表示主 机发送数据( ), )," 表示主机接收数据 表示主机接收数据( ). 机发送数据(T),"1"表示主机接收数据(R). 每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束. 每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束.但 若主机希望继续占用总线进行新的数据传送, 是,若主机希望继续占用总线进行新的数据传送, 则可以不产生终止信号, 则可以不产生终止信号,马上再次发出起始信号对 另一从机进行寻址. 另一从机进行寻址. 在总线的一次数据传送过程中, 在总线的一次数据传送过程中,可以有以下几种 组合方式: 组合方式:
(2)写入过程 )
AT24C系列 系列E2PROM芯片地址的固定部分为 系列 芯片地址的固定部分为 1010,A2,A1,A0引脚接高,低电平后得到确定 , , , 引脚接高, 引脚接高 位编码. 位编码即为该器件的地址码. 的3位编码.形成的 位编码即为该器件的地址码. 位编码 形成的7位编码即为该器件的地址码 单片机进行写操作时,首先发送该器件的7位地 单片机进行写操作时,首先发送该器件的 位地 址码和写方向位" ( ),发 址码和写方向位"0"(共8位,即一个字节),发 位 即一个字节), 送完后释放SDA线并在 线并在SCL线上产生第 个时钟信 线上产生第9个时钟信 送完后释放 线并在 线上产生第 被选中的存储器器件在确认是自己的地址后, 号.被选中的存储器器件在确认是自己的地址后, 线上产生一个应答信号作为相应, 在SDA线上产生一个应答信号作为相应,单片机收 线上产生一个应答信号作为相应 到应答后就可以传送数据了. 到应答后就可以传送数据了.
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议一、引言IIC总线协议（Inter-Integrated Circuit）是一种串行通信协议，用于在集成电路（IC）之间进行数据传输。
本协议旨在规范IIC总线的物理连接、数据传输格式和通信规则，以确保不同IC之间的可靠通信。
二、范围本协议适用于使用IIC总线协议进行通信的所有设备、模块和系统。
三、术语定义1. IIC总线：指使用IIC总线协议进行通信的串行总线。
2. 主设备（Master）：指通过IIC总线发起和控制数据传输的设备。
3. 从设备（Slave）：指通过IIC总线接收和响应数据传输的设备。
4. 数据帧（Data Frame）：指通过IIC总线传输的数据单元，包括起始位、地址、数据和校验位等。
5. 时钟线（SCL）：指用于同步数据传输的时钟信号线。
6. 数据线（SDA）：指用于传输数据的双向数据线。
四、物理连接1. IIC总线采用双线制，包括时钟线（SCL）和数据线（SDA）。
2. SCL和SDA线通过上拉电阻连接到供电电压，以确保信号的稳定性。
3. 主设备控制总线上的时钟信号，从设备根据时钟信号进行数据传输。
五、数据传输格式1. 数据传输以数据帧为单位进行，每个数据帧由起始位、地址、数据和校验位组成。
2. 起始位为低电平，表示数据传输的开始。
3. 地址字段用于标识从设备的地址，包括7位地址和读/写位。
4. 数据字段用于传输实际数据，可以是一个或多个字节。
5. 校验位用于验证数据的正确性，通常使用循环冗余校验（CRC）算法。
6. 数据传输可以是单向的（从主设备到从设备）或双向的（主设备和从设备之间）。
六、通信规则1. 主设备负责发起和控制数据传输，从设备根据主设备的指令进行响应。
2. 主设备通过发送起始位和地址字段来选择要通信的从设备。
3. 从设备在接收到地址字段后，根据读/写位决定是发送数据还是接收数据。
4. 数据传输过程中，主设备控制时钟线的变化，从设备根据时钟线的变化进行数据的读取或写入。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议一、引言IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种串行通信协议，用于在集成电路之间实现数据传输和通信。
本协议旨在规定IIC总线的物理层、数据链路层和应用层的通信规范，以确保数据的可靠传输和设备之间的互操作性。
二、术语和定义1. 主设备（Master Device）：通过IIC总线控制和管理其他设备的设备。
2. 从设备（Slave Device）：通过IIC总线接收和执行主设备的指令的设备。
3. 数据帧（Data Frame）：在IIC总线上传输的数据单元，包含起始位、地址、数据和校验位等字段。
4. 起始位（Start Bit）：指示数据帧的开始的位。
5. 地址（Address）：标识从设备的唯一地址。
6. 数据（Data）：要传输的有效数据。
7. 校验位（Checksum）：用于验证数据的完整性和准确性的位。
8. 停止位（Stop Bit）：指示数据帧的结束的位。
三、物理层规范1. 电气特性a. IIC总线使用双线制，包括一个时钟线（SCL）和一个数据线（SDA）。
b. 时钟线和数据线均为开漏输出，需要外部上拉电阻。
c. 时钟线和数据线的电平为低电平时，总线上电平为高电平；电平为高电平时，总线上电平为低电平。
d. 时钟线和数据线的电平转换时间应满足设备规格要求。
2. 时序要求a. 数据传输的时钟频率应根据设备的性能和要求进行配置。
b. 数据传输的起始位和停止位的时间间隔应满足设备规格要求。
c. 主设备在发送数据前应先发送起始位，然后发送地址和数据，最后发送校验位和停止位。
d. 从设备在接收数据时，应在接收到起始位后开始接收数据，接收完整帧后发送应答信号。
四、数据链路层规范1. 地址分配a. 每个从设备应具有唯一的地址，地址范围为0x00至0x7F。
b. 主设备通过发送地址来选择要与之通信的从设备。
2. 数据传输a. 主设备发送数据时，应先发送起始位，然后发送从设备地址和读/写标志位，接着发送数据和校验位，最后发送停止位。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议一、引言IIC总线协议是一种串行通信协议，用于在集成电路之间进行数据传输。
本协议旨在规定IIC总线的物理层和数据链路层的规范，以确保不同设备之间的互操作性和数据传输的可靠性。
二、术语和定义1. IIC总线：Inter-Integrated Circuit总线的简称，也被称为I2C总线，是一种用于短距离通信的串行总线。
2. 主设备：在IIC总线上发起通信的设备。
3. 从设备：响应主设备通信的设备。
4. 数据帧：在IIC总线上传输的数据单元，包括起始位、地址位、数据位和校验位。
三、物理层规范1. 电气特性1.1 电压：IIC总线使用双向开漏或双向三态的器件进行通信，通信线上的电平为0V或高阻态。
1.2 电流：通信线上的电流应在设备规格范围内，以保证通信的可靠性。
1.3 电阻：总线上的上拉电阻和下拉电阻应根据总线长度和设备数量进行合理选择，以确保信号的稳定性。
2. 时序要求2.1 起始条件：主设备发送起始信号，即将总线上的数据线（SDA）从高电平拉低，时钟线（SCL）保持高电平。
2.2 结束条件：主设备发送结束信号，即将总线上的数据线从低电平拉高，时钟线保持高电平。
2.3 数据传输时序：数据传输的时钟由主设备提供，每个数据位在时钟的下降沿进行传输，数据线上的数据保持稳定直到下一个时钟周期的下降沿。
四、数据链路层规范1. 寻址方式1.1 主设备发送起始信号后，发送从设备地址和读写位。
地址由7位或10位组成，用于唯一标识从设备。
1.2 读写位为0表示主设备向从设备发送数据，为1表示主设备从从设备读取数据。
2. 数据传输2.1 数据帧格式：数据帧由起始位、地址位、数据位和校验位组成。
2.2 起始位：数据线上的高电平信号，表示数据传输的开始。
2.3 地址位：由主设备发送，用于指定通信的从设备。
2.4 数据位：数据线上的数据传输，每个数据位在时钟的下降沿进行传输。
2.5 校验位：用于验证数据的完整性和正确性，由主设备发送。
IIC总线协议教学课件
IIC总线协议与其他总线协议的对比
IIC总线协议 SPI总线协议 UART总线协议
简单易用 高速数据传输 异步通信
低功耗 多主模式支持 适用于长距离传输
适用广泛 设备复杂度高 波特率限制
IIC总线协议的优化与改进
当前的IIC总线协议已经广泛应用，但也存在一些限制和瓶颈。未来的发展重 点在于提高数据传输速率、降低功耗和增加设备灵活性。
适用于电池供电设备，延长 设备工作时间。
IIC总线协议的基本原理
1
起始和停止条件
2
通过起始和停止条件标志一帧数据的开
始和结束。
3
主从架构
基于主从架构，一个主设备可以控制多 个从设备。
数据传输
通过串行方式传输数据，包括读和写操 作。
IIC总线协议的物理层介绍
两根信号线
SDA线传输数据，SCL线传输时钟信号。
IIC总线协议的调试、测试和应用
1 调试工具
使用逻辑分析仪和协议分析器进行调试和测试。
2 应用案例
IIC总线协议在传感器网络、智能家居和汽车电子等领域的应用案例。来自IIC总线协议的发展历史
IIC总线协议是由飞利浦公司（现在的恩智浦半导体公司）于1982年推出的， 并在2012年被确定为ANSI／IEC标准。
IIC总线协议的优点和应用场景
简单易用
只需要两根信号线，协议简 洁明了，易于实现。
适用范围广
广泛应用于数字仪器、传感 器网络、智能家居等领域。
低功耗设计
2
多主模式
多个主设备可以共享总线，通过仲裁机制决定总线使用权。
IIC总线协议的应答机制和差错 处理
从设备通过拉低SDA线应答主设备的读/写请求，并且支持重试机制来处理通 信错误。
IIC总线协议
IIC总线协议协议名称：IIC总线协议一、引言IIC（Inter-Integrated Circuit）总线协议是一种串行通信协议，用于在集成电路之间进行数据传输。
本协议旨在规范IIC总线的通信方式、数据格式和电气特性，以确保不同设备之间的互通性和稳定性。
本协议适用于各种电子设备和系统，如传感器、存储器、显示器等。
二、术语和定义在本协议中，以下术语和定义适用：1. 主设备（Master）：通过IIC总线控制和发起数据传输的设备。
2. 从设备（Slave）：响应主设备请求并进行数据传输的设备。
3. 总线（Bus）：用于主设备和从设备之间传输数据和控制信号的物理连接。
4. 传输速率（Transfer Rate）：数据在总线上传输的速度，通常以kHz为单位。
5. 时钟信号（Clock Signal）：主设备生成的用于同步数据传输的周期性信号。
三、通信方式1. 总线结构IIC总线采用双线制结构，包括一个串行数据线（SDA）和一个串行时钟线（SCL）。
SDA用于传输数据，SCL用于同步数据传输。
总线上可以连接多个从设备，但只能有一个主设备。
2. 数据传输数据传输分为两种方式：写操作和读操作。
- 写操作：主设备向从设备发送数据。
- 读操作：主设备从从设备读取数据。
3. 时序IIC总线的时序如下：- 起始条件（Start Condition）：主设备拉低SDA线，然后拉低SCL线，表示数据传输即将开始。
- 停止条件（Stop Condition）：主设备释放SDA线，然后拉高SCL线，表示数据传输结束。
- 重复起始条件（Repeated Start Condition）：主设备在传输过程中发出的起始条件。
- 确认应答（Acknowledgement）：接收设备在接收到数据后发送一个应答信号，表示接收成功。
- 时钟信号（Clock Signal）：主设备通过控制SCL线的电平变化来同步数据传输。
四、数据格式1. 地址帧地址帧用于指示通信的目标设备。
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IIC 总线工作原理
I2C 总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。
起始和终止信号 ：SCL 线为高电平期间，SDA 线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL 线为高电平期间，SDA 线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
数据传送格式（1）字节传送与应答
每一个字节必须保证是8位长度。
数据传送时，先传送最高位（MSB ），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。
如果一段时间内没有收到从机的应答信号，则自动认为从机已正确接收到数据。
A T24C02的芯片地址如下图，1010为固定，A0，A1，A2正好与芯片的1，2，3引角对应，为当前电路中的地址选择线，三根线可选择8个芯片同时连接在电路中，当要与哪个芯片通信时传送相应的地址即可与该芯片建立连接，TX-1
B 实验板上三根地址线都为0。
最后一位R/W 为告诉从机下一字节数据是要读还是写，0为写入，1为读出。
AT24C02的芯片地址（0xa0为写，0xa1为读）
任一地址写入数据格式。