I2C通讯介绍

串口通信的限制

• 串口通讯只能在两个设备之间进行
• 三个设备互相通讯：每个设备需要两组串口，共三组独立的串口通讯
• 四个设备：线路连接更加复杂

总线通讯的引入

• 解决多设备通讯的复杂性
• 各种协议介绍
• 重点介绍I2C通讯

I2C通讯基础

• 全称：Inter-Integrated Circuit (芯片与芯片之间的通讯)
• 线路连接简单
• 一主多从模式：单片机是主机，其它设备是从机

通讯过程示例：写数据

基本概念

• I2C两根线：时钟线(SCL)和数据线(SDA)
• 数据帧由时钟线和数据线共同作用
• 空闲状态：数据线和时钟线均为高电平

数据传递细节

1. 起始位
   • 时钟信号为高电平期间，数据信号实现由高到低的跳变（下降沿）
2. 设备地址码
   • 发送7位设备地址码（唯一，区分从设备）
   • 7位地址码表示128种结果
3. 数据传输规则
   • 时钟线为高电平时，数据线上的数据必须保持稳定
   • 数据线高电平：逻辑1
   • 数据线低电平：逻辑0

写数据帧示例

• 发送地址为1010 000的设备地址码（如24C02）
• 读/写位：写数据置0
• 应答信号：从机发送，表示收到信息（0为收到/读取接收完成，1为未收到）
• 设备寄存器地址：8位（如0X01，表示要访问的寄存器地址）
• 数据内容：要写入的数据（如0000 1111）
• 最后发送应答信号（告知主机写入成功）
• 停止位：时钟信号高电平，数据信号低到高跳变

读取数据过程

• 与写数据类似
• 写设备地址
• 写寄存器地址
• 从机应答信号后，主机发送新的起始信号
• 重新发送一遍设备地址
• 读取寄存器数据
• 主机发送应答信号（1，告知从机接收完成）