打开网站占空间,展厅设计公司网站,毕设做微课资源网站设计可以吗,wordpress 主题不存在知不足而奋进 望远山而前行 目录
文章目录
前言
目标
内容
I2C通讯规则
I2C写操作
I2C读流程
通讯信号
开始
结束
发送数据
bit发送
Byte发送
等待响应
接收数据
bit接收
Byte接收
发送响应
总结 前言
在现代消费电子和工业电子领域#xff0c;各种类型的…知不足而奋进 望远山而前行 目录
文章目录
前言
目标
内容
I2C通讯规则
I2C写操作
I2C读流程
通讯信号
开始
结束
发送数据
bit发送
Byte发送
等待响应
接收数据
bit接收
Byte接收
发送响应
总结 前言
在现代消费电子和工业电子领域各种类型的芯片如微控制器、传感器和存储器等需要快速且可靠地进行数据交互。为了满足这一需求I2CInter-Integrated Circuit协议应运而生。I2C协议由飞利浦现恩智浦半导体公司开发它利用两根线时钟线和数据线在多个设备之间传输数据并且支持设备间的地址识别从而实现设备间的互联互通。
本文将深入探讨I2C通讯的原理、信号传输过程以及软件和硬件实现方法。首先我们将详细介绍I2C通讯的基本规则和流程包括数据传输的开始、停止和等待响应的过程。其次将详述如何在软件中实现I2C通讯包括数据的发送和接收过程。最后我们将探讨硬件I2C的工作原理和具体实现内容以帮助读者深入理解这一通用的总线协议。 目标
理解I2C通讯原理理解I2C通讯过程中的信号理解软件I2C实现过程理解硬件I2C的工作内容
内容
在消费电子、工业电子等领域会使用各种类型的芯片如微控制器、电源管理、显示驱动、传感器、存储器、转换器等它们有着不同的功能。有时需要快速地进行数据交互。为了使用最简单的方式使这些芯片互联互通I2CInter-Integrated Circuit协议应运而生。
I2C协议或称IIC是由飞利浦现在的恩智浦半导体公司开发的一种通用的总线协议。它使用两根线时钟线和数据线来传输数据支持多个设备共享同一条总线。 I2C协议通常用于连接微控制器、传感器、存储器和其他外围设备。
I2C通讯规则 I2C总线包括两根信号线SDA串行数据线和SCL串行时钟线。这两根信号线共用一个总线因此在总线上可以连接多个设备。在I2C总线上每个设备都有一个唯一的地址用于标识设备。
SCL线是时钟线用于控制数据传输的速度和时序SDA线是数据线用于传输实际的数据.
I2C写操作
流程如下:
开始。发送设备地址等待从设备响应发送寄存器地址等待从设备响应发送一个字节等待从设备响应。这个操作是循环执行直到没有数据。停止。 I2C读流程
流程如下
开始。发送设备地址写地址等待从设备响应发送寄存器地址等待从设备响应。开始发送设备地址读地址等待从设备响应接收一个字节发送响应给从设备。这个操作是循环执行直到没有数据。当是最后一个数据时发送空响应。停止。 通讯信号
开始 static void start() {SDA_OUT();SDA(1);delay_1us(5);SCL(1);delay_1us(5);SDA(0);delay_1us(5);SCL(0);delay_1us(5);
} 结束 static void stop() {SDA_OUT();SCL(0);SDA(0);SCL(1);delay_1us(5);SDA(1);delay_1us(5);
}
发送数据
bit发送 数据有效性
SCL上升沿到下降沿这个阶段SDA电平的高低表示数据bit的1和0如果SDA电平在这个阶段发生变化则无效参考start和stop信号。
Byte发送
基于数据有效性将byte按bit位变化为高低电平发送出去。 static void send(uint8_t data) {uint8_t i;SDA_OUT();for(i 0; i 8; i) {if(data 0x80) {SDA(1);} else {SDA(0);}SCL(1);delay_1us(5);SCL(0);delay_1us(5);data 1;}
} 等待响应
wait ackAcknowledge character。表示等待响应每发送一个数据需要确认对方是否收到就需要等待对方响应。 static uint8_t wait_ack() {int8_t retry 10;SCL(0);SDA(1);SDA_IN();delay_1us(5);SCL(1);delay_1us(5);while(SDA_STATE() 1 retry 0) {retry --;delay_1us(5);}if(retry 0) {stop();return 1;} else {SCL(0);SDA_OUT();}return 0;
}
接收数据
bit接收 Byte接收 static uint8_t recv() {uint8_t i, data;SDA_IN();data 0;for(i 0; i 8; i) {SCL(0);delay_1us(5);SCL(1);delay_1us(5);data 1;data | SDA_STATE();delay_1us(5);}SCL(0);return data;
} 发送响应 static void send_ack(){// 主机发送ACK响应// 主机获取SDA控制权进入输出模式SDA_OUT();// 拉低SDASDA(0);DELAY();// 拉高SCLSCL(1);DELAY();// 拉低SCLSCL(0);DELAY();
}
static void send_nack(){// 主机发送NACK响应// 主机获取SDA控制权进入输出模式SDA_OUT();// 拉高SDASDA(1);DELAY();// 拉高SCLSCL(1);DELAY();// 拉低SCLSCL(0);DELAY();
} 总结
I2C协议作为一种高效的通信协议广泛应用于微控制器、传感器和其他外围设备之间的数据交互。通过本文的学习我们深入理解了I2C通讯的关键概念和步骤 通讯原理和信号: I2C协议使用时钟线SCL和数据线SDA在多个设备之间传输数据每个设备通过唯一的地址进行识别。 通讯过程: 包括数据的发送写操作和接收读操作流程以及等待响应ACK/NACK的处理方式。 软件实现: 展示了如何在软件中实现I2C通讯包括发送数据、接收数据以及等待和发送响应的方法。 硬件实现: 解释了硬件I2C的工作原理包括控制信号的生成和处理以及如何在电路中实现I2C接口。
通过对这些内容的学习读者可以全面掌握I2C协议的运作机制为在实际应用中使用I2C进行设备间通讯提供了坚实的理论基础和实践指导。
