协议I2C

发布时间 2023-09-03 09:23:21作者: 磕伴

SCL   SDA   同步,半双工

 开漏+弱上拉,谁用这跟线,就下拉成低电平

想输出,去拉杆子或放手,操作杆子变化

想输入,直接放手,看电平高低就行

线与,一个低电平,全部低电平,可以利用这个执行多主机下的时钟同步和总线仲裁

 时序

 主机发出起始信号(SCL高,SDA下拉),从机捕获这个状态时,就复位自己,等待召唤。 然后主机再把SCL拉低(1.占用总线,2时序单元低电平开始,低电平结束)

 主机不着急,可以在任意时刻在高电平时放入数据就行(间隔几个也行)

在SCL同步下:主机发,从机读

 可以这样理解,主机从机一直处于输入模式,当主机需要发送的时候,可以主动拉低SDA,需要接收时就自然需要释放SDA

实线-主机,虚线-从机(实线变虚线,就是释放SDA的过程)

 从机发送一个数据,若无主机应答,则停止发送

一主多从,每个从机有一个名字(7位10位地址),在主机开始发送之前,会发送信号,从机都会收到这个信号,并与自己名字对比,若不一致则不管

IIC设备的地址,高位由厂商决定,低位可以通过相关引脚的高低电平,自定义其数值

主从控制流程:

主机发送唤醒,发送7位地址,和一位读写(0主机写,1主机读)

指定地址写

 在RA:0上面是应答,主机发送完后松开SDA(将要回弹到高电平),但从机应答拉低电平,所以这里显示是低电平

后面的上升沿是从机应答后释放,然后同样的时序再来一遍,发送数据到从机的内部,

从机设备可以自己定义第二个字节和后续字节的用途,一般是寄存器地址(MPU6050),或者是指令控制字(AD转换器)等,存储器地址等

发送完毕后,先拉低下面的SDA,然就释放SCL,再释放SDA  (SCL高电平期间的SDA上升沿)

 

 当前地址读(不能指定寄存器):

主机发送一个字节,指定从机地址和读写标志位,然后接受从机应答位,然后从机在SCL低电平时写数据,主机在相邻的SCL高电平读取数据

问题:从机怎么知道主机想读哪个寄存器里面的地址呢?

用 当前地址指针  从机的寄存器练成一片,有一个地址指向他们,默认上电从0开始,每次写入或读取一个字节后,指针自增

比如:在0x19位置写入数据FF,那么读取的时候指针+1就指向0x1A

 

指定地址读:(相当于指定地址写Pro)

对指定设备,在指定地址下,读取指定的数据

官方:指定地址写,指定从机A写+指定指针地址; 然后再来个起始条件,重新指定从机A,指定读,就可以读到对应的地址  (曲线救国)

也可以两个时序,在指定写后停止然后再起始条件重新开始

 

可以连续读写多个数据,利用读写后指针自增的原理

 

有参宏

#define OLED_W_SDA(x)        GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_9, (BitAction)(x))

通过传地址,实现返回多个值

int16_t AX, AY, AZ, GX, GY, GZ;
MPU6050_GetData(&AX, &AY, &AZ, &GX, &GY, &GZ);

void MPU6050_GetData(int16_t *AccX, int16_t *AccY, int16_t *AccZ, 
                        int16_t *GyroX, int16_t *GyroY, int16_t *GyroZ)
{
    uint8_t DataH, DataL;
    
    DataH = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);
    DataL = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);
    *AccX = (DataH << 8) | DataL;
}

 定义多主机模式

1。固定多主机      2主N从固定,2个主机冲突时,需要仲裁

2、可变多主机,每个都可以在某个时刻成为主机,其他的都变成从机,多个学生跳出的话就需要仲裁(STM32)

10位地址开头11110 +10位地址+读写标志位   ,七位地址不允许11110开头

 

硬件IIC

 

 当需要发送数据,把一个字节数据写到数据寄存器DR,当数据寄存器空闲时,数据寄存器的值会转到移位寄存器(置状态寄存器为TXE1,发送寄存器空),在移位的过程中可以把下一个数据放到DR等待,这样无缝衔接。

接收时,收到的数据从SDA到数据控制电路(完成读写控制,起始终止条件应答位),一位一位的到移位寄存器,一个字节齐后,整体转移到DR(置标志位RXNE,接收寄存器非空),这是可以直接读DR数据。

自身地址寄存器   双地址寄存器  作为从机时使用,当接收到主机传呼,会使用比较器对比自身地址,响应外部主机召唤

一主多从图

硬件IIC,使用的两个IO,配置成复用开漏输出模式  (也可以输入)

 STM32默认是从模式,通过写控制寄存器的START位写1来开启,EVX是组合几个标志位的大标志位