【通信方式】I2C总线

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一、I2C相关介绍

• I2C由 荷兰Philips（飞利浦） 公司推出
• I2C Bus——Inter-Integrated Circuit 即集成电路总线
• 速率：普通模式 - 100Kbps；高速模式 - 400Kbps
• I2C总线端口为漏开结构，因此一般需要加上拉电阻Rp，通常选用5K~10KΩ
• I2C总线以字节为单位收发数据，一个字节为一帧，数据传输的次序为从最高位到最低位
• I2C应答位遵循“谁接收谁产生”的原则
• 若还需要继续接收就需要产生应答位
• I2C器件地址的分配由I2C总线委员会协调确定

I2C器件的从机地址由4位器件地址，2~3位引脚地址和1位方向位（读写位）【0写1读】

• 以AT24cxx芯片为例：
  

I2C由 数据线（SDA）与时钟线（SCL）组成

• SDA：Synchronous Data Adapter （同步数据衔接器）
• SCL：Serial Communication Loop（串行通讯环路）

二、I2C时序图

三、GPIO简单模拟I2C程序

//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{
	SCL = 1;
	SDA = 1;     //首先SDA、SCL为高电平
	delay_us(5); //起始条件建立时间大于 4.7us
	SDA = 0;     //START:when SCL is high,SDA change form high to low 
	delay_us(5); //起始条件锁定时间大于 4us
	SCL = 0;     //钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}

//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{
	SDA = 0;
	SCL = 1;
	delau_us(5); //结束总线时间大于 4us
	SDA = 1;     //STOP:when CLK is high DATA change form low to high
	delau_us(5); //停止信号时间大于 4.7us
}

//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
	SDA = 0;
	delay_us(2);
	SCL = 1;
	delay_us(5);
	SCL = 0;
}

//不产生ACK应答		
void IIC_NAck(void)
{
	SDA = 1;
	delay_us(2);
	SCL = 1;
	delay_us(5);
	SCL = 0;
}

//IIC读取1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
//若还需要继续接收就需要产生应答位
unsigned char IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	unsigned char data = 0;
	SDA = 1;
	for(char i = 0;i < 8;i++)
	{
		SCL = 0;    //SCL低电平 SDA数据线才能变化
		delay_us(2);
		SCL = 1;    //SCL高电平，读取SDA数据线
		data <<= 1; //数据左移（先接收到的数据为高位）
		data |= SDA;
	}
	if(ack)
		IIC_Ack(); //发送ACK   
	else
		IIC_NAck();//发送NACK
	return data;
}

//IIC发送一个字节
void IIC_Send_Byte(unsigned char data)
{
	SCL = 0;
	for(char i = 0;i < 8;i++)
	{
		SCL = 0;
		delay_us(2);
		SDA = (data & 0x80) >> 7;
		data <<= 1;
		SCL = 1;
		delay_us(2);
	}
}