別被IIC總線給坑了

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I2C通信理解

很多朋友在進(jìn)行IIC通信協(xié)議開(kāi)發(fā)的時(shí)候比較迷茫，一方面是可能長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)怎么用了，相關(guān)的知識(shí)有所忘卻，也算正常，不過(guò)如果重新圍著通信時(shí)序圖看來(lái)看去，那還是比較麻煩的，比如IIC的起始電平條件、停止電平條件、以及數(shù)據(jù)保持即更新條件等等:



雖然每個(gè)器件對(duì)IIC通信的波形要求不是太相同，但I(xiàn)IC的通信時(shí)序容忍度非常高，基本上常規(guī)范圍的通信參數(shù)和驅(qū)動(dòng)都是通用的。

IIC數(shù)據(jù)的傳輸過(guò)程，在SCL通信同步時(shí)鐘節(jié)拍的控制下，主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)主動(dòng)使得總線電平發(fā)生變化，供從機(jī)檢測(cè)接收，而當(dāng)從機(jī)接收到數(shù)據(jù)以后接著主動(dòng)的拉低SDA來(lái)作為應(yīng)答信號(hào)通知主機(jī)，如果沒(méi)有拉低則表示非應(yīng)答。

之前很多朋友都不太理解IIC的主機(jī)是怎么檢測(cè)到從機(jī)應(yīng)答的，似乎從SDA線上的波形看都好像是主機(jī)發(fā)送出來(lái)的，所以在進(jìn)行通信波形解析的時(shí)候一定要注意區(qū)分信號(hào)到底是主機(jī)還是從機(jī)在處理。

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IIC數(shù)據(jù)幀

對(duì)于通信的應(yīng)用，重要的并不是所謂的電平變化，當(dāng)然也不是說(shuō)不重要，畢竟有時(shí)候通信不穩(wěn)定還得從原始波形進(jìn)行分析，但是大部分應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員更多的是要了解如何傳遞數(shù)據(jù)幀，掌握好數(shù)據(jù)幀的傳遞過(guò)程和方式。

不同廠商的數(shù)據(jù)幀稍微有所差異，比如7位地址、8位地址和10位地址，但總體上都是大同小異，大家可以參考對(duì)應(yīng)的芯片手冊(cè)進(jìn)行學(xué)習(xí)，這里以最常用的7地址位跟大家介紹一下：

IIC是一種主從通信方式，通信發(fā)起者為主機(jī)，主要熟悉三種數(shù)據(jù)幀傳遞過(guò)程:

1、單次或連續(xù)向從機(jī)寫數(shù)據(jù)

注意如上僅僅只是數(shù)據(jù)幀傳遞，類似于我們平時(shí)的串口通信，而至于通信數(shù)據(jù)域內(nèi)的數(shù)據(jù)含義，是由通信雙方共同約定即可，也就是所謂的應(yīng)用層協(xié)議的制定了。

2、單次或連續(xù)向從機(jī)讀數(shù)據(jù)

讀數(shù)據(jù)的過(guò)程主機(jī)發(fā)送的讀寫標(biāo)志位發(fā)生變化，在數(shù)據(jù)部分從機(jī)主動(dòng)控制總線發(fā)送數(shù)據(jù)給主機(jī)，然后主機(jī)來(lái)進(jìn)行應(yīng)答，剛好與IIC寫數(shù)據(jù)相反。

3、通訊過(guò)程讀寫切換

在通信過(guò)程中需要進(jìn)行讀寫切換時(shí)不需要發(fā)送停止，而是應(yīng)答以后重新發(fā)一次起始和從機(jī)地址及讀寫狀態(tài)，接著進(jìn)行下面的數(shù)據(jù)處理即可。

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IIC通信別忘了上拉

對(duì)于IIC總線不要忘記通信IO上拉，上拉主要是保證信號(hào)線在空閑的狀態(tài)保持高電平，也就是邏輯1,。

同時(shí)IIC總線采用的是一種開(kāi)漏輸出的架構(gòu)，通信線上的器件可以將線路的電平拉低，即邏輯0；但是無(wú)法主動(dòng)將線路拉高到邏輯1,所以上拉必不可少。

所以為了確保通信線上能夠提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力，同時(shí)也不能導(dǎo)致信號(hào)失真，上拉電阻阻值的選擇尤為重要。

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上拉電阻怎么選？

上拉電阻該怎么選呢？那影響因素可就多了~

1、通信的總線長(zhǎng)度

通常通信線路越長(zhǎng)，電阻要稍微大一點(diǎn)。

2、通信的總線材質(zhì)

如果總線提供的容性負(fù)載較高，要適當(dāng)減小電阻，以加快信號(hào)的變化時(shí)間。

3、通信的速率

適當(dāng)降低上拉電阻，提高驅(qū)動(dòng)電流，加快電平反應(yīng)速度。

具體情況就具體分析和折中去選擇上拉電阻了，最后就是注意電平上的匹配，避免損壞芯片~

審核編輯：劉清