嵌入式之I2C总线及协议

I2C 总线

I2C是 同步串行半双工总线
I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。
I2C通讯只需要2条双向总线——一条数据线SDA（serial data:串行数据线），一条时钟线SCL（serial clock:串行时钟线）。SDA线用于传输数据，SCL线用于同步数据收发。SDA线传输数据是大端传输（字节高位先传），每次传输8bit，即1字节。支持多主控(multi-mastering)，任何时间点只能有一个主控。每个连接到总线的设备都有一个独立的地址addr，共7个bit，主机正是利用该地址对设备进行访问。SDA和SCL总线都需要连接上拉电阻，当总线空闲时，两根线均为高电平。连接到总线上的任意器件输出低电平都会将总线信号拉低，即各器件的SDA和SCL都是线与的关系。多个主机同时使用总线时，需要用仲裁方式决定哪个设备占用总线，不然数据将会产生冲突。(如下所示)

以下是 Mini6410 的I2C芯片电路原理图

I2C不是指的软件定义的协议，而是硬件规范
空闲状态
SDA和SCL两条信号线都处于高电平，即总线上所有的器件都释放总线，两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高；
. 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。起始信号由主控制器产生。
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。结束信号也只能由主控制器产生。
数据传递
SCL为低电平时，SDA才能发生跳变；
SCL为高电平时，SDA必须保持
应答信号ACK
I2C总线的数据都是以字节(8位)的方式传送的，发送器件每发送一个字节之后，在时钟的第9个脉冲期间释放数据总线，由接收器发送一个ACK(把数据总线的电平拉低)来表示数据成功接收。
无应答信号NACK
在时钟的第9个脉冲期间发送器释放数据总线，接收器不拉低数据总线表示一个NACK，NACK有两种用途:
a. 一般表示接收器未成功接收数据字节；
b. 当接收器是主控器时，它收到最后一个字节后，应发送一个NACK信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放总线，以便主控接收器发送一个停止信号STOP。
I2C协议格式
I2C协议格式（如下图）

关于I2C 寄存器的相关文档可以参考S3C6410的用户手册中IIC一章，想要理解IIC的操作还需要进行相关寄存器的配置。

链接：https://pan.baidu.com/s/1waTxUGk7yOq67Whw-yrL4Q
提取码：krvz

这篇博客只是对I2C总线及协议的简单介绍，算作一个普及，关于IIC在linux下的使用与操作还需要进行深入的系统性的学习，后续博客会更新，长路漫漫！！！