以下內(nèi)容源于朱有鵬嵌入式課程的學(xué)習(xí)，如有侵權(quán)，請(qǐng)告知?jiǎng)h除 。

參考博客：

http://blog.csdn.net/oqqhutu12345678/article/details/65445338

http://www.cnblogs.com/biaohc/p/6271335.html

https://blog.csdn.net/Mr_Lyoko/article/details/79598106

https://blog.csdn.net/lingfeng5/article/details/73361833（推薦）

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一、I2C介紹

1、物理接口：SCL+SDA

（1）SCL(serial clock)：時(shí)鐘線，傳輸CLK信號(hào)，一般是I2C主設(shè)備向從設(shè)備提供時(shí)鐘的通道。

（2）SDA(serial data)：數(shù)據(jù)線，通信數(shù)據(jù)（命令、地址、數(shù)據(jù)）都通過SDA線傳輸。

2、通信特征：串行、同步、電平、低速率

（1）串行通信。所有的數(shù)據(jù)以bit為單位在SDA線上串行傳輸（但每次傳輸8bit）。

（2）同步通信。即通信雙方工作在同一個(gè)時(shí)鐘。A方通過一根CLK信號(hào)線傳輸A的時(shí)鐘給B，B工作在A傳輸?shù)臅r(shí)鐘下。

（3）非差分。因?yàn)镮2C通信速率不高，而且通信雙方距離很近，所以使用電平信號(hào)通信。

（4）低速率。I2C一般用在同一個(gè)板子上的2個(gè)IC之間，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量不大，因此本身通信速率很低（一般幾百KHz，不同的I2C芯片的通信速率可能不同，具體在編程的時(shí)候要看設(shè)備允許的I2C通信最高速率）。

3、突出特征

（1）主設(shè)備+從設(shè)備

• 分主設(shè)備和從設(shè)備。通信由主設(shè)備發(fā)起和主導(dǎo)，從設(shè)備只是按照I2C時(shí)序協(xié)議被動(dòng)的接受主設(shè)備的通信。
• 誰是主從設(shè)備，由通信雙方來決定（I2C協(xié)議并無規(guī)定）。

（2）可以多個(gè)設(shè)備掛在一條總線上（從設(shè)備地址）

• 主設(shè)備負(fù)責(zé)調(diào)度總線，決定某一時(shí)間和哪個(gè)從設(shè)備通信。
• 同一時(shí)刻，只能有一個(gè)從設(shè)備和主設(shè)備通信，其他從設(shè)備處于“冬眠”狀態(tài)。
• 每個(gè)I2C從設(shè)備在通信中都有一個(gè)I2C從設(shè)備地址，共7個(gè)bit，廣播地址全0。
• 它是從設(shè)備本身固有的屬性。通信時(shí)主設(shè)備需要知道從設(shè)備的地址，然后在通信中通過地址來甄別是不是自己要找的那個(gè)從設(shè)備。這個(gè)地址是一個(gè)電路板上唯一的，不是全球唯一的。
• 系統(tǒng)中可能有多個(gè)同種芯片，為此addr分為固定部分和可編程部份，細(xì)節(jié)視芯片而定，看datasheet。
• 理論上7位有128位地址，然而除去保留幾個(gè)保留地址如廣播地址0x00等，數(shù)量少于128個(gè)，且標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議里預(yù)見了地址的局限性，擴(kuò)充了10位地址的概念。
• 對(duì)于IIC可以掛多少個(gè)設(shè)備的問題：對(duì)于同一個(gè)地址的設(shè)備來說，在不進(jìn)行地址擴(kuò)充（片選）的情況下只能掛一個(gè)，對(duì)于不同的設(shè)備來說，標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議里面沒有限制具體的個(gè)數(shù)的多少，這個(gè)由線路布線情況，軟件情況以及工作模式確定。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)模式，只要總線上的負(fù)載電容不超過400pf，不超過芯片的負(fù)載能力既可以。

（3）SDA傳輸數(shù)據(jù)是大端傳輸，是以字節(jié)為單位的，每次傳輸?shù)挠行?shù)據(jù)都是1個(gè)字節(jié)（8位）。

4、應(yīng)用領(lǐng)域

SoC和周邊外設(shè)之間的通信，典型的如EEPROM、電容觸摸IC、各種sensor等；

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二、I2C時(shí)序

1、I2C通信時(shí)序的四個(gè)元素

（1）開始信號(hào)、結(jié)束信號(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)。 ??

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)。

分析：跳變有兩個(gè)方向1->0和0->1，因?yàn)镾DA總線空閑是1（由下圖可知），且只有下拉操作，故1->0是開始信號(hào)，1->1是結(jié)束信號(hào)。

（2）數(shù)據(jù)bit傳輸（應(yīng)答 / “0”、非應(yīng)答 / “1”）

SCL為高電平時(shí)，SDA線若保持穩(wěn)定，那么SDA上是在傳輸數(shù)據(jù)bit。

SDA傳輸完一個(gè)字節(jié)后，主機(jī)會(huì)釋放SDA線（最后一位若是0，則取消下拉恢復(fù)為高電平1，或者最后一位本來就是1），這時(shí)SDA處于高電平的狀態(tài)，從機(jī)就可以控制SDA線了。

若從機(jī)下拉了SDA線并且主機(jī)從SDA讀到了這一個(gè)低電平，則表示從機(jī)發(fā)送了一個(gè)確認(rèn)信號(hào)（0）。

若從機(jī)不對(duì)SDA下拉，則主機(jī)讀到SDA依然位高電平，故表示一個(gè)非應(yīng)答信號(hào)（1）。

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2、I2C數(shù)據(jù)傳輸格式

（1）每一個(gè)通信周期的發(fā)起和結(jié)束都由主設(shè)備進(jìn)行，從設(shè)備只有被動(dòng)的響應(yīng)主設(shè)備。

（2）在每個(gè)通信周期，主設(shè)備先發(fā)送8位的從設(shè)備地址

• 其中7位是從設(shè)備地址，1位表示主設(shè)備接下來是要寫數(shù)據(jù)到總線，還是從總線讀取數(shù)據(jù)；
• 主設(shè)備以廣播的形式發(fā)送，總線上的所有從設(shè)備都能收到這個(gè)信息；
• 從設(shè)備收到地址后，與本身的設(shè)備地址對(duì)比。

（3）發(fā)送方發(fā)送一段數(shù)據(jù)后，接收方需要回應(yīng)一個(gè)ACK

• 這個(gè)響應(yīng)只有1個(gè)bit位，只能表示2個(gè)意思，表示有無收到數(shù)據(jù)。

（4）在某個(gè)時(shí)刻，主設(shè)備和從設(shè)備只能有一個(gè)在發(fā)（占用總線，也就是向總線寫），另一個(gè)在收（從總線讀）。

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3、數(shù)據(jù)在總線上的傳輸協(xié)議

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a、綜述

（1）起始位及其后的8個(gè)clk中都是主設(shè)備在發(fā)送（主設(shè)備掌控總線），此時(shí)從設(shè)備只能讀取總線，通過讀總線來得知主設(shè)備發(fā)給從設(shè)備的信息；

（2）然后到了第9周期，按照協(xié)議規(guī)定從設(shè)備需要發(fā)送ACK給主設(shè)備，所以此時(shí)主設(shè)備必須釋放總線（主設(shè)備把總線置為高電平然后不要?jiǎng)?#xff09;，同時(shí)從設(shè)備試圖拉低總線發(fā)出ACK。

（3）如果從設(shè)備拉低總線失敗，或者從設(shè)備根本就沒有拉低總線，則主設(shè)備看到的現(xiàn)象就是總線在第9周期仍然一直保持高。這意味著主設(shè)備沒有收到ACK，主設(shè)備就認(rèn)為剛才給從設(shè)備發(fā)送的8字節(jié)不對(duì)。

b、細(xì)述

主設(shè)備首先會(huì)發(fā)送7bit位的slave device地址，和1bit位的rean或者write命令。（這里的讀寫，講的是主機(jī)對(duì)總線的操作。比如寫，主機(jī)寫數(shù)據(jù)到總線，那么從機(jī)是讀的；比如讀，主機(jī)讀總線的數(shù)據(jù)，那么從機(jī)是寫的。）

（1）write命令

如果為write命令，則主設(shè)備釋放總線（If the I2C-bus is free, both SDA and SCL lines should be both at High level），即SDA為高位；然后從設(shè)備拉低SDA，表示ACK主設(shè)備；然后主設(shè)備再發(fā)送8bit數(shù)據(jù)，從設(shè)備再ACK(A)，通信結(jié)束(P)。

寫寄存器的標(biāo)準(zhǔn)流程：

1.??? Master發(fā)起START

2.??? Master發(fā)送I2C addr（7bit）和w操作0（1bit），等待ACK

3.??? Slave發(fā)送ACK

4.??? Master發(fā)送reg addr（8bit），等待ACK

5.??? Slave發(fā)送ACK

6.???Master發(fā)送data（8bit），即要寫入寄存器中的數(shù)據(jù)，等待ACK

7.??? Slave發(fā)送ACK

8.??? 第6步和第7步可以重復(fù)多次，即順序?qū)懚鄠€(gè)寄存器

9.??? Master發(fā)起STOP

（2）read命令

如果為read命令，則從設(shè)備先拉低SDA表示ACK主設(shè)備，然后再發(fā)送8bit數(shù)據(jù)。主設(shè)備拉低SDA表示ACK從設(shè)備（我已經(jīng)讀取8bit的數(shù)據(jù)了），之后結(jié)束。

讀寄存器的標(biāo)準(zhǔn)流程

1、Master發(fā)送I2Caddr（7bit）和?W操作1（1bit），等待ACK

2.??? Slave發(fā)送ACK

3.??? Master發(fā)送reg addr（8bit），等待ACK

4.??? Slave發(fā)送ACK

5.???Master發(fā)起START

6.??? Master發(fā)送I2C addr（7bit）和?R操作1（1bit），等待ACK

7.??? Slave發(fā)送ACK

8.???Slave發(fā)送data（8bit），即寄存器里的值

9.???Master發(fā)送ACK

10.??? 第8步和第9步可以重復(fù)多次，即順序讀多個(gè)寄存器

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的s5pv210——I2C基础详解、I2C时序详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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