学习单片机肯定少不了一些总线的学习,今天我们来一起谈谈iic总线,它是我们非常常用的一种总线,这种总线类型是由飞利浦半导体公司在八十年代初设计出来的。
iic总线是什么?
iic主要是用来连接整体电路(ics) ,iic是一种多向控制总线,也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下,同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源。这种方式简化了信号传输总线接口。iic的主要构成只有两个双向的信号线,一个是数据线sda,一个是时钟线scl。
iic主要特点:
具有多机功能,该模块既可以做主设备也可以做为从设备
iic主设备功能,主要产生时钟,产生起始信号和停止信号
iic从设备功能,可编程的iic地址检测,停止位检测
支持不同速率的通讯速度,标准速度(最高速度100khz),快速(最高400khz)
iic通信过程:
主模式时,iic的接口启动数据传输并且产生时钟信号。串行数据传输总是以其实条件开始并以停止条件借宿。起始条件和停止条件都是在主模式下由软件产生控制的。
从模式时,iic接口能识别它自己的地址(7位或者10位)和在数据总线广播的地址(好比每个人都有不同的身份id,叫到哪个哪个就发生应答),同时软件能够控制开启或者禁止广播呼叫地址的识别。
数据和地址按照8位每个字节来传输,高位在前。跟在起始条件后的1或者2个字节是地址(7位模式为1个自己,10位模式为2个字节)。地址只能主模式发送。在一个字节传输的8个时钟后的第九个时钟期间,从模式接收后必须回一个ack给发送器,这样才进行数据传输。
提醒:在iic空闲时候,sda ,scl 都是保持高电平。
起始信号:在时钟scl保持高电平,然后sda数据线是从高电平变为低电平表示起始信号;
停止信号:在时钟scl保持高电平,然后sda数据线是从低电平变为高电平表示停止信号;
应答信号:主机发送完一个8为数据后,会等待从机的回答一个ack信号就是sda将会拉低。
每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时,先传送最高位(msb),每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位(即一帧共有9位)。如果一段时间内没有收到从机的应答信号,则自动认为从机已正确接收到数据。
在 iic总线进行数据传送时,时钟信号为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定,只有在时钟线上的信号为低电平期间,数据线上的高电平或低电平状态才允许变化,否者找成数据发送失败。
iic的读写过程,这里的以都以主的角度来说。
以at24c02与2440连接iic通信,at24c02为从,2440为主。
at24c系列eeprom芯片的固定部分为1010,a2,a1,a0引脚接高低电平后得到确定的3位编码,形成7位编码即为该器件的地址码。
最后一位r/w表示是要读还是要写 ,0为写入,1为读出
iic读
单片机先发送该器件的7位地址码和写方向位“0”(“伪写”),发送完后释放sda线并在scl线上产生第9个时钟信号。被选中的存储器器件在确认是自己的地址后,在sda线上产生一个应答信号作为回应。
然后,再发一个字节的要读出器件的存储区的首地址,收到应答后,单片机要重复一次起始信号并发出器件地址和读方向位(“1”),收到器件应答后就可以读出数据字节,每读出一个字节,单片机都要回复应答信号。当最后一个字节数据读完后,单片机应返回以“非应答”(高电平),并发出终止信号以结束读出操作。
随机读
iic写入
单片机进行写操作时,首先发送该器件的7位地址码和写方向位”0”(共8位,即一个字节),发送完后释放sda线并在scl线上产生第9个时钟信号。被选中的存储器器件在确认是自己的地址后,在sda线上产生一个应答信号作为响应,单片机收到应答后就可以传送数据了。传送数据时,单片机首先发送一个字节的被写入存储器的首地址,收到存储器器件的应答后,单片机就逐个发送数据字节,但每发送一个字节后都要等待应答。at24c系列片内地址在接收到每一个数据字节地址后自动加1,在芯片的“一次装载字节数”限度内,只需输入首地址。装载字节数超过芯片的“一次装载字节数”时,数据地址将“上卷”,前面的数据将被覆盖。
字节写入
页写入
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