文章目錄

• 10 bit地址
• • 寫操作
  • 組合操作
• 10位地址中的保留地址
• • 1.廣播尋址
  • 2.Start Byte
  • 3.Bus clear

系列文章： 《I2C總線(1)–數(shù)據(jù)傳輸格式與7位地址讀寫》； 《I2C總線(3)–時(shí)鐘同步和仲裁》； 《I2C總線(4)–高速模式》； 《I2C總線(5)–線與和上拉電阻》; 《I2C總線(6)–START BYTE》

10 bit地址

I2C總線中使用10位地址擴(kuò)展了7位地址位數(shù)，但是10位地址和7位地址的設(shè)備可以連接到相同的I2C總線中，并且7位和10位地址均可以在所有總線速度模式中使用。

• 在產(chǎn)生開始條件或重復(fù)開始后，緊跟其后產(chǎn)生10位地址。
• 10位地址要占據(jù)兩個(gè)字節(jié)。
• 第一個(gè)字節(jié)中，前7位是組合1111 0XX，其中后兩位XX是10位地址的兩個(gè)最高有效位（MSB）。
• 第一個(gè)字節(jié)中，第8位是R/W位，決定傳輸方向。
• 第二個(gè)字節(jié)（XXXX XXXX）用于多個(gè)從設(shè)備應(yīng)答的情況，可進(jìn)一步比較地址。
  

寫操作

采用10bit地址讀寫和7bit地址讀寫是相同的，下面重點(diǎn)是闡述出不同之處。

• 在啟動(dòng)條件滿足后，會(huì)發(fā)送從地址的第一個(gè)字節(jié)（之前說過，10bit地址要發(fā)送兩個(gè)字節(jié)）。
• 每個(gè)從設(shè)備將從地址第一個(gè)字節(jié)的前七位（1111 0XX）與自己的地址進(jìn)行比較，并檢測(cè)第8位是否為0。
• 與從地址第一個(gè)字節(jié)相匹配的從設(shè)備會(huì)返回一個(gè)ACK（記為A1），
• 但是，有個(gè)能會(huì)有多個(gè)從設(shè)備匹配并生成應(yīng)答信號(hào)（A1）。
• 緊接發(fā)送10bit從地址的第二個(gè)字節(jié)，所有應(yīng)答A1的從設(shè)備的地址與第二個(gè)字節(jié)（XXXX XXXX）進(jìn)行比較，最終只有一個(gè)從設(shè)備地址匹配，并生成應(yīng)答信號(hào)ACK（記為A2）。
• 主設(shè)備生成停止條件，或者生成重復(fù)開始條件。
  

組合操作

單純的讀操作與7bit無太大差異，這里不再贅述。下面介紹先寫后讀的操作，有些地方需要注意。

• 下圖傳輸方向在第2個(gè)RW位改變，所以在應(yīng)答信號(hào)A2之前為讀操作。
• 重復(fù)開始信號(hào)啟動(dòng)后，匹配的從設(shè)備會(huì)記住它之前被尋址過。
• 然后這個(gè)從設(shè)備會(huì)檢查Sr條件后的前7位，是否與之前讀操作時(shí)從地址第一個(gè)字節(jié)相同，并檢測(cè)第8位是否為1。
• 如果匹配，則從設(shè)備認(rèn)為它已經(jīng)作為一個(gè)發(fā)送器被尋址，并生成確認(rèn)信號(hào)ACK(A3)，不會(huì)再比較10位從地址的第二個(gè)字節(jié)
  

10位地址中的保留地址

有兩組地址（0000 XXX 和 1111 XXX）是保留的，用以實(shí)現(xiàn)其他的功能。如下：

下面分別介紹幾個(gè)特殊功能。

1.廣播尋址

廣播尋址（0000 0000）用于同時(shí)尋址連接到I2C總線的每個(gè)設(shè)備。

• 如果設(shè)備不需要廣播提供的任何數(shù)據(jù)，它可以回復(fù)NACK來忽略廣播地址；
• 如果設(shè)備需要來自廣播的數(shù)據(jù)，會(huì)對(duì)廣播地址進(jìn)行ACK，并作為一個(gè)從接收設(shè)備；
• 如果多個(gè)設(shè)備響應(yīng)廣播地址ACK，主設(shè)備并不知道有多少個(gè)設(shè)備回應(yīng)。每個(gè)能夠處理此數(shù)據(jù)的從接收設(shè)備第二個(gè)和后面的字節(jié)ACK。

一般廣播地址的含義總是在地址的第二個(gè)字節(jié)中指定，如下圖：

對(duì)于LSB(最低有效位)要分為兩種情況考慮：

• LSB為 0 時(shí)；

廣播地址（第二字節(jié)）描述

0000 0110 （10‘h06）	1.從設(shè)備回應(yīng)廣播地址復(fù)位，并接受地址可編程部分；2.必須采取防御措施 ，以確保設(shè)備在施加電壓后不會(huì)拉低SDA或SCL，因?yàn)檫@些低電平會(huì)阻塞總線
0000 0100 （10‘h04）	1.設(shè)備不復(fù)位；2.通過硬件編寫從地址的可編程部分；3.也有要防御措施
0000 0000 （10‘h00）	這個(gè)代碼不允許出現(xiàn)在第二個(gè)字節(jié)

• LSB為 1 時(shí)。

當(dāng)LSB=1時(shí)，2個(gè)字節(jié)的地址序列是一個(gè)硬件通用調(diào)用。這意味著地址序列是由硬件主設(shè)備傳輸?shù)?#xff0c;例如鍵盤掃描器。第二個(gè)字節(jié)剩下的7位包含硬件主設(shè)備地址，這個(gè)地址會(huì)被一個(gè)連接到總線的智能設(shè)備（例如微控制器）識(shí)別，然后總線接受來自硬件設(shè)備的信息。

由于硬件主設(shè)備實(shí)現(xiàn)不知道消息必須要傳輸?shù)?哪個(gè)設(shè)備，因此它只能生成這個(gè)硬件通用調(diào)用和他自己的地址，然后標(biāo)識(shí)給系統(tǒng)。

2.Start Byte

微控制器連接I2C總線上，如果微控制器上有片上硬件I2C接口，那么這個(gè)控制器可以被編程為“只能被總線的請(qǐng)求中斷”。而當(dāng)微控制器沒有這樣的接口時(shí)，它必須不斷地通過軟件監(jiān)控總線。顯然，微控制器監(jiān)控或輪詢總線的次數(shù)越多，它執(zhí)行預(yù)期功能所需要的時(shí)間越短。然后，這種情況下，由于微控制器對(duì)總線的監(jiān)控和輪詢，數(shù)據(jù)傳輸之前就要使用一個(gè)比正常情況要長得多start啟動(dòng)。

啟動(dòng)過程：啟動(dòng)條件（S）+ 啟動(dòng)字節(jié)（0000 0001，Start Byte的地址）+ 確認(rèn)時(shí)鐘脈沖（ACK）+ 重復(fù)開始條件（Sr）

3.Bus clear

在概率極低地情況中，時(shí)鐘SCL會(huì)一直卡在低電平，那么就要對(duì)總線進(jìn)行復(fù)位。

• 如果I2C設(shè)備有硬件復(fù)位輸入，優(yōu)先考慮使用這個(gè)；
• 如果沒有，則激活強(qiáng)制的內(nèi)部通電復(fù)位（POR）電路；此時(shí)主設(shè)備應(yīng)該發(fā)送9個(gè)時(shí)鐘脈沖，控制總線拉低的設(shè)備要在這個(gè)9個(gè)時(shí)鐘內(nèi)釋放總線。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的I2C中的10bit地址读写的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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