IIC基础常识

特点：只用两根线，就能让主控和多个外设通信
是种同步，半双工，串行通信协议

结构特点

• 电气特点：SCL和SDA都是开漏/开集电极结构，必配上拉电阻。
• I2C设备只能主动把线拉低，不能主动输出高电平。
• 当没有器件拉低总线时，线上的高电平是靠上拉电阻提供的

IIC通信过程是怎么进行的

一帧典型：

1. 主机发送起始信号
2. 主机发送从机地址
3. 主机发送读写方向位
4. 从机返回应答
5. 主机和从机传输数据
6. 每发完1字节，对方返回一次应答
7. 最后发送停止信号

起始信号，停止信号，应答信号是什么

起始信号Start

当SCL保持高电平时，SDA从高电平跳变到低电平，这表示起始信号

• 时钟线高
• 数据线由高变低
• 表示通信开始

停止信号Stop

当SCL保持高电平，SDA从低电平跳变到高电平，表示停止信号

• 时钟线高
• 数据线低变高
• 表示通信结束

应答信号ACK

I2C按字节传输，在数据传输阶段，每发完8位数据，接收方都要在第9个时钟给出应答。

• 拉低SDA：表示ACK
• 不拉低SDA：表示NACK

IIC的读写区分

先写地址，再重新开始读数据

• 0 ：写
• 1：读

1. 主机给器件写数据
   • 起始
   • 从机地址 + 写位
   • 应答
   • 寄存器地址或存储地址
   • 应答
   • 数据
   • 应答
   • 停止
2. 主机从器件读数据
   • 起始
   • 从机地址 + 写位
   • 应答
   • 先告诉对方读哪个寄存器地址
   • 重启始
   • 从机地址 + 读位
   • 应答
   • 从机发送数据
   • 主机应答/非应答
   • 停止

为什么IIC可以挂多个设备

因为IIC是靠地址区分设备的
在同一条总线上可以同时挂多个从机
主机发送通信时，先发送从机地址，只有地址匹配的那个设备才会响应，其他设备保持安静
优势：

• 节省引脚
• 布线简单
• 一个主控能挂多个外设
  限制：
  同一条总线上，设备地址不能冲突

IIC常见速度模式

• 标准模式：100kHz
• 快速模式：400KHz
• 快速模式增强：1MHz
• 高速模式：3.4MHz

STM32使用IIC

硬件IIC

HAL有时用7位地址左移后的格式，根据读写函数自动置读写位

//写 HAL_I2C_Mem_Write(&hi2c1, dev_addr, mem_addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buf, len,1000); //读 HAL_I2C_Mem_Read(&hi2c1, dev_addr, mem_addr, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buf, len, 1000);