I2C Transfer

Definition of timing

想要深入探討 I2C 協(xié)議，必須深刻理解各種時(shí)間的定義(F/S-mode)

Sr 重新啟動(dòng)，S 啟動(dòng)，P 停止。

note：SCL 高電平的時(shí)候，SDA 是高就是 1，是低就是 0。SCL 低電平期間，SDA 變換數(shù)據(jù)。

note：起始條件很容易理解，重復(fù)起始條件就是沒有STOP，再來(lái)了一個(gè) START，然后發(fā)送另外一個(gè)從設(shè)備 ID，訪問(wèn)其他從設(shè)備。

定義術(shù)語(yǔ)

1.數(shù)據(jù)有效性

在 SCL 高電平期間，SDA 必須穩(wěn)定，所以一般情況下，SCL 高電平寬度小，SDA 高電平寬度大，用示波器看也是這樣的。

2.起始條件和停止條件

起始條件：SCL 高電平時(shí)，SDA 由高變低。

停止條件：SCL 高電平時(shí)，SDA 由低變高。

一般每傳輸一個(gè)字節(jié)(8 bit)，就會(huì)重新開始。SDA 在 SCL 是低電平期間變換數(shù)據(jù)，不可以在 SCL 高電平期間變換數(shù)據(jù)，否則會(huì)認(rèn)為是 起始和停止條件。

• 傳輸長(zhǎng)度必須是一個(gè)字節(jié)(8 bit)
• 每次傳輸?shù)淖止?jié)不受限制
• 數(shù)據(jù)必須以 MSB 開頭進(jìn)行傳輸，也就是先傳輸最高位
• 從機(jī)可以將時(shí)鐘線 SCL 保持在低位，迫使主機(jī)進(jìn)入等待狀態(tài)。

3.ACK or NACK

每次傳輸完一個(gè)字節(jié)以后，從設(shè)備要進(jìn)行一個(gè)回應(yīng)，回應(yīng) ACK 或者 NACK。

ACK ：在傳輸 8 bit 以后，在第九個(gè) bit ，SCL 高電平，如果 SDA 是低電平，說(shuō)明回應(yīng)了 ACK。

NACK：在傳輸 8 bit 以后，在第九個(gè) bit ，SCL 高電平，如果 SDA 是高電平，說(shuō)明回應(yīng)了 NACK。

4.write data

5.read data

6.復(fù)合格式

7.I2C Transfer Regulation

• 以 START 條件開始
• 以 STOP 條件結(jié)束
• 傳輸?shù)牡谝粋€(gè)字節(jié)為 7bit 從機(jī)地址 + 1bit 讀寫位
• 每個(gè)總線上的設(shè)備都會(huì)比較 STRAT 信號(hào)后面的 7bit 地址與自己的地址是否匹配
• 每個(gè) byte(8 bits) 后面都會(huì)有 ACK 或者 NACK
• 在 START 信號(hào)或者 repeated START 信號(hào)后，從機(jī)必須重置自己的總線邏輯
• 一個(gè) START 后面緊跟著一個(gè) STOP 信號(hào)，是非法格式
• 主機(jī) master 可以不產(chǎn)生 STOP 信號(hào)，而是直接產(chǎn)生一個(gè) repeated START 信號(hào)+另外一個(gè)設(shè)備地址，直接開始訪問(wèn)另外一個(gè)設(shè)備

8.10-bit addressing

解析如下：

A9-A0 表示 10bits 地址

9、示波器波形圖

10.補(bǔ)充

I2C 不支持從設(shè)備在 SCL 和 SDA 總線上發(fā)起一個(gè)中斷，通知主設(shè)備來(lái)讀數(shù)據(jù)。有中斷需求的從設(shè)備需要額外接一根中斷線，通知主控?cái)?shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，讓主控發(fā)起讀數(shù)據(jù)的操作。