2022年12月14日 | STM32 IIC实验讲解，从入门到放弃。

2022-12-14 来源：zhihu

一、IIC

IIC是什么？

IIC(Inter－Integrated Circuit)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。它是由数据线 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，高速 IIC 总线一般可达 400kbps 以上。这种总线类型是由飞利浦半导体公司（后被NXP收购）在八十年代初设计出来的一种简单、双向、二线制、同步串行总线，主要是用来连接整体电路(ICS) ，IIC是一种多向控制总线，也就是说多个芯片可以连接到同一总线结构下，同时每个芯片都可以作为实时数据传输的控制源。多主多从的通讯协议。所以它是半双工通信方式。关于通信方式，可以查阅我的另一篇博文：STM32串口实验，从入门到放弃。

优点一：简单性和有效性。

优点二：多主控

IIC串行总线有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，其时钟信号是由主控器件产生。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址（这个在后面有用）。

一般情况下，数据线SDA和时钟线SCL都是处于上拉电阻状态（在总线空闲状态时，这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高，保持着高电平）。

IIC协议

开始之前，我们先了解一下下面的部分：

①空闲状态
②开始信号
③停止信号
④应答信号
⑤数据有效性
⑥数据的传输

空闲状态

总线的空闲状态规定为：IIC总线的SDA和SCL两条信号线同时为高电平。此时的各个期间的输出及场效应均处于截至状态，即释放总线，由两条信号线各自将上拉电阻把电平拉高。

开始信号和停止信号

开始信号：当SCL线是高电平时，SDA线从高电平向低电平跳变，开始传送数据。（注意：启动信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。）

停止信号：当SCL线是高电平时， SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。（注意：停止信号也是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号。）

应答信号（ACK）

发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。
对于反馈有效应答位ACK的要求是，接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。如果接收器是主控器，则在它收到最后一个字节后，发送一个NACK信号，以通知被控发送器结束数据发送，并释放SDA线，以便主控接收器发送一个停止信号P。