您当前的位置:首页 > 电脑百科 > 硬件技术 > 硬件知识

I2C协议与EEPROM

时间:2020-08-05 10:55:37  来源:  作者:
I2C协议与EEPROM

 

来源:百问网_嵌入式linux wiki_jz2440 新1期视频维基教程 (视频文字版)

作者:韦东山

本文字数:1856,阅读时长:3.5分钟

I2C协议

I2C在硬件上的接法如下(图19-1)所示,主控芯片引出两条线SCL,SDA线,在一条I2C总线上可以接很多I2C设备,我们还会放一个上拉电阻(放一个上拉电阻的原因以后我们再说)。

I2C协议与EEPROM

 

我们怎么传输数据,我们需要发数据从主设备发送到从设备上去,也需要把数据从从设备传送到主设备上去,数据涉及到双向传输。

举个例子:

I2C协议与EEPROM

 

体育老师:可以把球发给学生,也可以把球从学生中接过来。

1.发球:a.老师说:注意了(start) b.老师对A学生说我要球发给你(地址)。

  • c.老师就把球发出去了(传输)。
  • d.A收到球之后,应该告诉老师一声(回应)。
  • e.老师说下课(停止)

2.接球:

  • a.老师说注意了(start),
  • b.老师说:B把球发给我(地址)
  • c.B就把球发给老师(传输)
  • d.老师收到球之后,给B说一声,表示收到球了(回应)。
  • e.老师说下课(停止)

我们就使用这个简单的例子,来解释一下IIC的传输协议。

  • 老师说注意了,表示开始信号(start)
  • 老师告诉某个学生,表示发送地址(address)
  • 老师发球/接球,表示数据的传输
  • 老师/学生收到球,回应表示:回应信号(ACK)
  • 老师说下课,表示IIC传输接受(P)

 

IIC传输数据的格式

1.写操作:

刚开始主芯片要发出一个start信号,然后发出一个设备地址(用来确定是往哪一个芯片写数据),方向(读/写,0表示写,1表示读)。

回应(用来确定这个设备是否存在),然后就可以传输数据,传输数据之后,要有一个回应信号(确定数据是否接受完成),然后再传输下一个数据。

每传输一个数据,接受方都会有一个回应信号,数据发送完之后,主芯片就会发送一个停止信号。

白色背景:主→从

灰色背景:从→主

I2C协议与EEPROM

 

2.读操作:

刚开始主芯片要发出一个start信号,然后发出一个设备地址(用来确定是从哪一个芯片读取数据),方向(读/写,0表示写,1表示读)。

回应(用来确定这个设备是否存在),然后就可以传输数据,传输数据之后,要有一个回应信号(确定数据是否接受完成),然后再传输下一个数据。

每传输一个数据,接受方都会有一个回应信号,数据发送完之后,主芯片就会发送一个停止信号。

白色背景:主→从

灰色背景:从→主

I2C协议与EEPROM

 

传输是以8位为单元数据传输的,先传输最高位(MSB),主芯片发出start信号之后,然后发出9个时钟传输数据。

(1)开始信号(S):SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。

(2)结束信号(P):SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。

(3)响应信号(ACK):接收器在接收到8位数据后,在第9个时钟周期,拉低SDA

SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定,SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化。如图

I2C协议与EEPROM

 

1.问题:如何在SDA上实现双向传输?

答:主芯片通过一根SDA线既可以把数据发给从设备,也可以从SDA上读取数据,连接SDA线的引脚里面必然有两个引脚(发送引脚/接受引脚)。

2.问题:主设备(从设备)发送数据时,从设备(主设备)的发送引脚,不影响数据的发送,怎么做到呢?

答:里面放一个三极管,使用开极(极电集开发出去作为输出)电路,如下图

I2C协议与EEPROM

 

下面画一个真值表:

I2C协议与EEPROM

 

  • 从真值表和电路图我们可以知道,当某一个芯片不行影响SDA线时,那就不驱动这个三极管。
  • 想输出高电平时;都不驱动(高电平就由上拉电阻决定)。
  • 想输出低电平,就驱动三极管。

从下面的例子可以看看数据是怎么传的(实现双向传输),比如:主设备发送(8bit)给从设备 1.前8个clk

  • 从设备不要影响,从设备不驱动三极管;
  • 主设备决定数据;

2.第9个clk,由从设备决定数据

  • 主设备不驱动三极管;
  • 从设备决定数据;

从上面的例子,就可以知道,怎样在一条线上实现,双向传输的办法。这就是为什么在SDA,SCL上放上拉电阻的原因。

在第9个时钟之后,如果有某一方处于繁忙状态,它可以一直把SCL拉低当SCL为低电平时候,大家都不应该使用IIC总线,只有当SCL从低电平变为高电平的时候,IIC总线才能被使用。

从前图我们也可以知道ACK信号应该是低电平。主设备不驱动三极管,如果从设备不驱动三极端的话SDA应该是高电平,当从设备接收数据之后,发出回应信号的时候,就会驱动三极管,让SDA变为低电平。所以说:ACK信号是低电平。

对于IIC协议它只能规定怎么传输数据,数据什么含义它完全不能够控制,数据的含义有从设备决定。



Tags:I2C协议   点击:()  评论:()
声明:本站部分内容来自互联网,转载是出于传递更多信息之目的,内容观点仅代表作者本人,如有任何标注错误或版权侵犯请与我们联系,我们将及时更正、删除,谢谢。
▌相关评论
发表评论 共有条评论
用户名: 密码:
验证码: 匿名发表
▌相关推荐
来源:百问网_嵌入式Linux wiki_jz2440 新1期视频维基教程 (视频文字版)作者:韦东山本文字数:1856,阅读时长:3.5分钟I2C协议I2C在硬件上的接法如下(图19-1)所示,主控芯片引出两条...【详细内容】
2020-08-05   I2C协议  点击:(3)  评论:(0)  加入收藏
相关文章
    无相关信息
最新更新
栏目热门
栏目头条