日志
IIC
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1.IIC 基礎(chǔ)概念:
IIC(Inter－Integrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。IIC總線產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開發(fā)，如今主要在服務(wù)器管理中使用，其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對(duì)各個(gè)組件進(jìn)行查詢，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇。可隨時(shí)監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫度等多個(gè)參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。
2. IIC總線的特點(diǎn):
IIC總線最主要的優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此IIC總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本。總線的長(zhǎng)度可高達(dá)25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個(gè)組件。IIC總線的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它支持多主控(multimastering)， 其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。一個(gè)主控能夠控制信號(hào)的傳輸和時(shí)鐘頻率。當(dāng)然，在任何時(shí)間點(diǎn)上只能有一個(gè)主控。
3. IIC總線工作原理:
a.總線的構(gòu)成：
IIC總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時(shí)鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上，但就像電話機(jī)一樣只有撥通各自的號(hào)碼才能工作，所以每個(gè)電路和模塊都有唯一的地址，在信息的傳輸過(guò)程中，IIC總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器），又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能。
CPU發(fā)出的控制信號(hào)分為地址碼和控制量?jī)刹糠郑?/span>
1) 地址碼用來(lái)選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；
2) 控制量決定該調(diào)整的類別（如對(duì)比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。
這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨(dú)立，互不相關(guān)。
b. 信號(hào)類型(IIC總線在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程中共有四種類型信號(hào))：
開始信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)；
結(jié)束信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)；
數(shù)據(jù)傳輸信號(hào)：在開始條件以后，時(shí)鐘信號(hào)SCL的高電平周期期問(wèn)，當(dāng)數(shù)據(jù)線穩(wěn)定時(shí)，數(shù)據(jù)線SDA的狀態(tài)表示數(shù)據(jù)有效，即數(shù)據(jù)可以被讀走，開始進(jìn)行讀操作。在時(shí)鐘信號(hào)SCL的低電平周期期間，數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)才允許改變。每位數(shù)據(jù)需要一個(gè)時(shí)鐘脈沖。
應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào)，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。
4.IIC控制三種控制信號(hào)：
開始信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)：
結(jié)束信號(hào)：SCL為高電平時(shí)，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)：
應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào)，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障：
主控器向被控器發(fā)送的信息種類有：?jiǎn)?dòng)信號(hào)、停止信號(hào)、7位地址碼、讀／寫控制位、10位地址碼、數(shù)據(jù)字節(jié)、重啟動(dòng)信號(hào)、應(yīng)答信號(hào)、時(shí)鐘脈沖。
被控器向主控器發(fā)送的信息種類有：應(yīng)答信號(hào)、數(shù)據(jù)字節(jié)、時(shí)鐘低電平。
在IIC總線通信過(guò)程中，參與通信的雙方之間傳輸?shù)男畔⒎N類：
主控制器：?jiǎn)?dòng)信號(hào)，停止信號(hào)，7位地址碼，讀/寫控制位，10位地址碼，數(shù)據(jù)字節(jié)，重啟動(dòng)信號(hào)，應(yīng)答信號(hào)，時(shí)鐘脈沖信號(hào)。
被控制器：應(yīng)答信號(hào)，數(shù)據(jù)字節(jié)，時(shí)鐘低電平。
5.IIC通信中過(guò)程中出現(xiàn)的幾種信號(hào)狀態(tài)：
a.總線空閑狀態(tài)：
IIC總線的SDA和SCL兩條信號(hào)線同時(shí)處于高電平，此時(shí)，各個(gè)器件的輸出級(jí)場(chǎng)效應(yīng)管均處于截止?fàn)顟B(tài)，即釋放總線，由兩條信號(hào)線各自的上拉電阻把電平拉高。
b.啟動(dòng)信號(hào)：
在時(shí)鐘線SCL保持高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA上的電平被拉低（即負(fù)跳變）
啟動(dòng)信號(hào)是一種電平跳變時(shí)序信號(hào)，而不是一個(gè)電平信號(hào)。啟動(dòng)信號(hào)是由主控器主動(dòng)注：建立的，在建立該信號(hào)之前I2C總線必須處于空閑狀態(tài)
c.停止信號(hào)：
在時(shí)鐘線SCL保持高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA被釋放，使得SDA返回高電平（即正跳變），稱為I2C總線的停止信號(hào)，它標(biāo)志著一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K止；
停止信號(hào)也是一種電平跳變時(shí)序信號(hào)，而不是一個(gè)電平信號(hào)，停止信號(hào)也是由主控器主動(dòng)建立的，建立該信號(hào)之后，I2C總線將返回空閑狀態(tài)；
d.數(shù)據(jù)位傳輸：
在I2C總線上傳送的每一位數(shù)據(jù)都有一個(gè)時(shí)鐘脈沖相對(duì)應(yīng)（或同步控制），即在SCL串行時(shí)鐘的配合下，在SDA上逐位地串行傳送每一位數(shù)據(jù)；
進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，在SCL呈現(xiàn)高電平期間，SDA上的電平必須保持穩(wěn)定，低電平為數(shù)據(jù)0，高電平為數(shù)據(jù)1；
只有在SCL為低電平期間，才允許SDA上的電平改變狀態(tài)。邏輯0的電平為低電壓，而邏輯1的電平取決于器件本身的正電源電壓VDD（當(dāng)使用獨(dú)立電源時(shí)）；
e.應(yīng)答信號(hào)：
I2C總線上的所有數(shù)據(jù)都是以8位字節(jié)傳送的，發(fā)送器每發(fā)送一個(gè)字節(jié)，就在第九個(gè)時(shí)鐘脈沖期間釋放數(shù)據(jù)線，由接收器反饋一個(gè)應(yīng)答信號(hào)；
應(yīng)答信號(hào)為低電平時(shí)，規(guī)定為有效應(yīng)答位（ACK簡(jiǎn)稱應(yīng)答位），表示接收器已經(jīng)成功地接收了該字節(jié)；
應(yīng)答信號(hào)為高電平時(shí)，規(guī)定為非應(yīng)答位（NACK），一般表示接收器接收該字節(jié)沒(méi)有成功。
。。。。。。待續(xù)
