第十二课(I2C通信 EEPROM)
常用的串行总线协议:
目前常用的微机与外设之间进行数据传输的串行总线主要有I2C总线、SPI总线和SCI总线。
其中I2C总线以同步串行2线方式进行通信(一条时钟线,一条数据线)。
SPI总线则以同步串行3线方式进行通信(一条时钟线,一条数据输入线,一条数据输出线)。
SCI总线是以异步方式进行通信(一条数据输入线,一条数据输出线)。
1-wire,即单线总线,又叫单总线。
UART总线异步串口(第十课内容单片机串口通信就是用这种总线通信协议)
1-wire(第十四课讲数字温度传感器DS18B20就是用的这种总线通信协议)
I2C总线(本节课主讲内容)
SPI总线
I2C串行总线的组成及工作原理
?I2C总线是PHLIPS公司推出的一种串行总线,它只有两根双向信号线。一根是数据线SDA(serial data I/O),另一根是时钟线SCL(serial clock)。
?如下图所示,IIC总线上可以挂多个器件,而每个器件都有唯一的地址,这样可以标识通信目标。数据的通信的方式采用主从方式,主机负责主动联系从机,而从机则被动回应数据。
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I2C总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时,两根线均为高电平。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SDA及SCL都是线“与”关系。
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开发板上的 I2C总线以及总线上的设备AT24C02
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I2C总线传输协议
数据位的有效性规定
SCL为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定,只有SCL信号为低电平期间,SDA状态才允许变化。
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I2C的起始和终止信号
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。
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I2C的起始和终止信号
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。
I2C字节的传送与应答
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)。
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应答位的作用
1.主机在发送数据时,每次发送一字节数据,都需要读取从机应答位,当从机空闲可以接收该字节数据时,从机会发出应答(一帧数据的第9位为“0”),当从机正忙于其他工作的处理来不及接收主机发送的数据时,从机会发出非应答(一帧数据的第9位为“1”)主机则应发出终止信号以结束数据的继续传送,主机通过从机发出的应答位来判断从机是否成功接收数据。
【第十二课(I2C通信 EEPROM)】2.当主机接收数据时,它收到最后一个数据字节后,必须向从机发出一个结束传送的信号。这个信号是由对从机的“非应答”来实现的。然后,从机释放SDA线,以允许主机产生终止信号。
I2C写数据流程
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在起始信号后必须传送一个从机的地址(7位)我们开发板上的AT24C02地址为0xa0,第8位是数据的传送方向位(R/T),用“0”表示主机发送数据(T),“1”表示主机接收数据(R)。
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