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i方c总线协议

  篇一：i2c总线协议
  1.i2c协议
  2条双向串行线，一条数据线sda，一条时钟线scl。
  sda传输数据是大端传输，每次传输8bit，即一字节。
  支持多主控(multimastering)，任何时间点只能有一个主控。
  总线上每个设备都有自己的一个addr，共7个bit，广播地址全0.
  系统中可能有多个同种芯片，为此addr分为固定部分和可编程部份，细节视芯片而定，看datasheet。
  1.1i2c位传输
  数据传输：scl为高电平时，sda线若保持稳定，那么sda上是在传输数据bit；
  若sda发生跳变，则用来表示一个会话的开始或结束（后面讲）数据改变：scl为低电平时，s
da线才能改变传输的bit
  1.2i2c开始和结束信号
  开始信号：scl为高电平时，sda由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：scl为高电平时，sda由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
  1.3i2c应答信号
  master每发送完8bit数据后等待slave的ack。
  即在第9个clock，若从ic发ack，sda会被拉低。
  若没有ack，sda会被置高，这会引起master发生RestaRt或stop流程，如下所示：
  1.4i2c写流程
  写寄存器的标准流程为：
  1.master发起staRt
  2.master发送i2caddr（7bit）和w操作0（1bit），等待ack
  3.slave发送ack
  4.master发送regaddr（8bit），等待ack
  5.slave发送ack
  6.master发送data（8bit），即要写入寄存器中的数据，等待ack
  7.slave发送ack
  8.第6步和第7步可以重复多次，即顺序写多个寄存器
  9.master发起stop
  写一个寄存器
  写多个寄存器
  1.5i2c读流程
  读寄存器的标准流程为：
  1.master发送i2caddr（7bit）和w操作1（1bit），等待ack
  2.slave发送ack
  3.master发送regaddr（8bit），等待ack
  4.slave发送ack
  5.master发起staRt
  6.master发送i2caddr（7bit）和r操作1（1bit），等待ack
  7.slave发送ack
typec数据线  8.slave发送data（8bit），即寄存器里的值
  9.master发送ack
  10.第8步和第9步可以重复多次，即顺序读多个寄存器读一个寄存器
  读多个寄存器
  2.powerpc的i2c实现
  mpc8560的ccsR中控制i2c的寄存器共有6个。
  2.1i2cadR地址寄存器
  cpu也可以是i2c的slave，cpu的i2c地址有i2cadR指定
  2.2i2cFdR频率设置寄存器
  theserialbitclockfrequencyofsclisequaltotheccbclockdividedbythedivider.
  用来设置i2c总线频率
  篇二：i2c总线协议详解
  i2c总线协议详解
  i2c总线定义
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  i2c(inter－integratedcircuit)总线是一种由philips公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。i2c总线产生于在80年代，最初为音频和视频设备开发，如今主要在服务器管理中使用，其中包括单个组件状态的通信。例如管理员可对各个组件进行查询，以管理系统的配置或掌握组件的功能状态，如电源和系统风扇。可随时监控内存、硬盘、网络、系统温度等多个参数，增加了系统的安全性，方便了管理。
  i2c总线特点
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  i2c总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此i2c总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10kbps的最大传输速率支持40个组件。i2c总线的另一个优点是，它支持多主控(multimastering)，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。
  i2c总线工作原理
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  总线的构成及信号类型
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  i2c总线是由数据线sda和时钟scl构成的串行总线，可发送和接收数据。在cpu与被控ic之间、ic与ic之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，i2c总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。cpu发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
  i2c总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
  开始信号：scl为高电平时，sda由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
  结束信号：scl为高电平时，sda由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
  应答信号：接收数据的ic在接收到8bit数据后，向发送数据的ic发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。cpu向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，cpu接收
到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。
  这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。
  目前有很多半导体集成电路上都集成了i2c接口。带有i2c接口的单片机有：cygnal的c8051F0xx系列，philipsp87lpc7xx系列，micRochip的pic16c6xx系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供i2c接口
  i2c总线是一种用于ic器件之间连接的双向二线制总线，所谓总线它上面可以挂多个器件，并且通过两根线连接，占用空间非常的小，总线的长度可长达25英尺，并且能够以10kbps的最大传输速率支持4个组件。它的另一优点是多主控，只要能够进行接收和发送的设备都可以成为主控制器，当然多个主控不能同一时间工作。
  i2c总线有两根信号线，一根为sda（数据线），一根为scl（时钟线）。任何时候时钟信号都是由主控器件产生。
  i2c总线操作
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  i2c规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定
义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。总线必须由主器件（通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（scl）控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。sda线上的数据状态仅在scl为低电平的期间才能改变，scl为高电平的期间，sda状态的改变被用来表示起始和停止条件。
  控制字节
  在起始条件之后，必须是器件的控制字节，其中高四位为器件类型识别符（不同的芯片类型有不同的定义，eepRom一般应为1010），接着三位为片选，最后一位为读写位，当为1时为读操作，为0时为写操作。
  写操作
  写操作分为字节写和页面写两种操作，对于页面写根据芯片的一次装载的字节不同有所不同。
  读操作
  读操作有三种基本操作：当前地址读、随机读和顺序读。图4给出的是顺序读的时序图。应当注意的是：最后一个读操作的第9个时钟周期不是“不关心”。为了结束读操作，主机必须在第9个周期间发出停止条件或者在第9个时钟周期内保持sda为高电平、然后发出停止条件。
  i2c总线应用
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  目前有很多半导体集成电路上都集成了i2c接口。带有i2c接口的单片机有：cygnal的c8051F0xx系列，三星的s3c24xx系列，philipsp87lpc7xx系列，micRochip的pic16c6xx系列等。很多外围器件如存储器、监控芯片等也提供i2c接口。
  举常i2c器件/i2cdevice
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  1、存储器类：atmel公司的at24cxx系列eepRom；
  2、i2c总线8位并行io口扩展芯片pcF8574/jlc1562；
  3、i2c接口实时时钟芯片ds1307/pcF8563/sd2000d/m41t80/me901/isl1208/；
  4、i2c数据采集adc芯片mcp3221（12bitadc）/ads1100（16bitadc）/ads1112（16bitadc）/max1238（12bitadc）/max1239（12bitadc）；
  5、i2c接口数模转换dac芯片dac5574（8bitdac）/dac6573（10bitdac）/dac8571（16bitdac）/；
  6、i2c接口温度传感器tmp101/tmp275/ds1621/max6625
  usb转i2c专用芯片：usb2i2c
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  usb2i2c是一个usb总线转i2c总线i2c/iic/twi/smbus的接口芯片，通过usb2i2c芯片可以非常方便地实现pc机usb总线和下位机端i2c接口（即iic或twi总线：scl线、sda线）之间的通信。
  usb2i2c芯片上位机pc端提供简单易用的usbiox.dll动态库调用，可以方便地被Vb，Vc，delphi，labview，bcb等上位机开发工具调用。相关例程在usbio可以到。
  usb2i2c功能特点：
  ●全速usb设备接口，兼容usbV2.0。
  ●外围元件简单，只需1个12m晶体和2个电容。
  ●低成本，可以通过i2c总线直接实现上位机与下位机之间的连接，无需辅助mcu。●上位机软件能够实现灵活实现i2c/iic/twi总线协议的各种操作。
  ●作为i2c总线host/master主机端。
  ●i2c接口提供scl和sda信号线，支持scl时钟4种不同传输速度：100khz/400khz/750khz。
  ●采用ssop-20小型封装。
  本文来自csdn博客，转载请标明出处：blog.csdn/subkiller/archive/20xx/09/01/45
08441.aspx
  篇三：i2c总线协议学习笔记
  1.i2c协议
  2条双向串行线，一条数据线sda，一条时钟线scl。sda传输数据是大端传输，每次传输8bit，即一字节。支持多主控(multimastering)，任何时间点只能有一个主控。总线上每个设备都有自己的一个addr，共7个bit，广播地址全0.
  系统中可能有多个同种芯片，为此addr分为固定部分和可编程部份，细节视芯片而定，看datasheet。
  1.1i2c位传输
  数据传输：scl为高电平时，sda线若保持稳定，那么sda上是在传输数据bit；若sda发生跳变，则用来表示一个会话的开始或结束（后面讲）数据改变：scl为低电平时，sda线才能改变传输的bit
  1.2i2c开始和结束信号
  开始信号：scl为高电平时，sda由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：scl为高电平时，sda由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
  1.3i2c应答信号
  master每发送完8bit数据后等待slave的ack。即在第9个clock，若从ic发ack，sda会被拉低。
  若没有ack，sda会被置高，这会引起master发生RestaRt
  或stop流程，如下所示：
  1.4i2c写流程
  写寄存器的标准流程为：
  1.master发起staRt
  2.master发送i2caddr（7bit）和w操作0（1bit），等待ack3.slave发送ack
  4.master发送regaddr（8bit），等待ack5.slave发送ack
  6.master发送data（8bit），即要写入寄存器中的数据，等待ack7.slave发送ack
  8.第6步和第7步可以重复多次，即顺序写多个寄存器9.master发起stop
  写一个寄存器
  写多个寄存器
  1.5i2c读流程
  读寄存器的标准流程为：
  1.master发送i2caddr（7bit）和w操作1（1bit），等待ack2.slave发送ack
  3.master发送regaddr（8bit），等待ack4.slave发送ack5.master发起staRt
  6.master发送i2caddr（7bit）和r操作1（1bit），等待ack7.slave发送ack
  8.slave发送data（8bit），即寄存器里的值9.master发送ack
  10.第8步和第9步可以重复多次，即顺序读多个寄存器
  读一个寄存器
  读多个寄存器
  2.powerpc的i2c实现
  mpc8560的ccsR中控制i2c的寄存器共有6个。
  2.1i2cadR地址寄存器
  cpu也可以是i2c的slave，cpu的i2c地址有i2cadR指定
  2.2i2cFdR频率设置寄存器
  theserialbitclockfrequencyofsclisequaltotheccbclockdividedbythedivider.
  用来设置i2c总线频率
  2.3i2ccR控制寄存器
  men：moduleenable.置1时，i2c模块使能
  mien：moduleinterruptenable.置1时，i2c中断使能。msta：master/slavemode.1mastermode，0slavemode.当1->0时，cpu发起stop信号当0->1时，cpu发起staRt信号
  mtx：transmit/receivemodeselect.0Receive(i方c总线协议)mode，1transmitmodetxak：transferacknowledge.置1时，cpu在9thclock发送ack拉低sdaRsta：RepeatstaRt.置1时，cpu发送RepeatstaRtbcst：置1，cpu接收广播信息（信息的slaveaddr为7个0）
  2.4i2csR状态寄存器
  mcF：0bytetransferisinprocess
  1bytetransferiscompleted
  maas：当cpu作为slave时，若i2cdR与会话中slaveaddr匹配，此bit被置1
  mbb：0i2cbusidle1i2cbusbusy
  mal：若置1，表示仲裁失败
  bcstm：若置1，表示接收到广播信息
  sRw：whenmaasisset,sRwindicatesthevalueoftheR/wcommandbitofthecallingaddress,whichissentfromthemaster.
  0slavereceive,masterwritingtoslave1slavetransmit,masterreadingfromslave
  miF：moduleinterrupt.themiFbitissetwhenaninterruptispending,causingaprocessorinterruptrequest(providedi2ccR[mien]isset)
  Rxak：若置1，表示收到了ack
  2.5i2cdR数据寄存器
  这个寄存器储存cpu将要传输的数据。
 

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