IIC簡(jiǎn)單介紹

小編能力有限，寫(xiě)的不對(duì)處還望諸位大俠指正哈！

?? ? ?平時(shí)所說(shuō)的IIC通信指的是用單片機(jī)的兩個(gè)I/O端口模擬出來(lái)的IIC，正真的IIC實(shí)際上是一塊硬件電路，那是飛利浦公司的專利，要想用那就拿錢來(lái)買。有大牛既想用又不想花錢，就用兩個(gè)端口模擬出了IIC通信協(xié)議，因?yàn)榉奖?#xff08;51上的IIC改一下端口配置就可以在STM32F103上使用）所以被廣泛使用。啰嗦了這么多，下面進(jìn)入正題，嘿嘿。

?? ? ?首先IIC通信由兩根線組成:?
?? ? ? ? ?? ? ? 時(shí)鐘線SCL：在通信過(guò)程起到控制作用。?
?? ? ? ? ?? ? ? 數(shù)據(jù)線SDA：用來(lái)一位一位的傳送數(shù)據(jù)。?
?? ? ?其次IIC通信過(guò)程由開(kāi)始、結(jié)束、發(fā)送、接收四個(gè)函數(shù)構(gòu)成，接下來(lái)小編通過(guò)介紹這四個(gè)函數(shù)來(lái)介紹IIC通信協(xié)議。

?? ? ?先記住兩個(gè)概念，很重要：?
?? ? ? ? ?? ? ??1、（在發(fā)送、接收數(shù)據(jù)的時(shí)候）當(dāng)SCL為高電平時(shí)，SDA線不允許變化；當(dāng)SCL線為低電平時(shí)，SDA線可以任意0、1變化。?
?? ? ? ? ?? ? ??2、（在任意時(shí)候）只有當(dāng)SCL為高電平時(shí)，IIC電路才對(duì)SDA線上的電平（0或者1）進(jìn)行記錄（這個(gè)記錄小編把它叫做采樣），當(dāng)SCL線為低電平時(shí)，無(wú)論SDA是高還是低，IIC電路都不對(duì)SDA進(jìn)行采樣。

(假設(shè)我現(xiàn)在有一個(gè)單片機(jī)和外設(shè)進(jìn)行IIC通信，兩根線初始狀態(tài)均為高電平)

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開(kāi)始信號(hào)

?? ? ?IIC協(xié)議規(guī)定：當(dāng)SCL為高電平時(shí)，SDA由高電平變成低電平，認(rèn)為這是IIC通信的開(kāi)始信號(hào)。具體代碼實(shí)現(xiàn)如下:

void MPU_IIC_Start(void) {MPU_SDA_OUT(); //sda線輸出MPU_IIC_SDA=1; MPU_IIC_SCL=1;MPU_IIC_Delay();MPU_IIC_SDA=0;//SDA線由高變低MPU_IIC_Delay();MPU_IIC_SCL=0; }

?? ? ?如上述代碼所示，起始狀態(tài)SCL和SDA均為高點(diǎn)平，延時(shí)下（一般4.7us左右），之后拉低SDA，這樣起始信號(hào)就產(chǎn)生了，外設(shè)的IIC接口一收到這種電平變化就認(rèn)為 哦哦，要開(kāi)始IIC通信了。最后一句拉低SCL的操作小編認(rèn)為是一是為了允許SDA線0、1變化；二是為了防止外設(shè)的IIC對(duì)SDA線進(jìn)行采樣。

結(jié)束信號(hào)

?? ? ?IIC協(xié)議規(guī)定：當(dāng)SCL為高電平時(shí)，SDA由低電平變成高電平，認(rèn)為這是IIC通信的結(jié)束信號(hào)。具體代碼實(shí)現(xiàn)如下:

void IIC_Stop(void) {SDA_OUT();//sda線輸出IIC_SCL=0;IIC_SDA=0;delay_us(4); IIC_SCL=1;delay_us(4); IIC_SDA=1;//發(fā)送I2C總線結(jié)束信號(hào) }

?? ? ?如上述代碼所示，先把SCL拉低允許SDA變化，再把SDA拉低（為拉高做準(zhǔn)備，哈哈）延時(shí)，再把SCL拉高，（讓外設(shè)的IIC電路采集SDA線上的電平0）再延時(shí)（外設(shè)采樣需要花時(shí)間）之后拉高SDA（因?yàn)镾CL已經(jīng)為高了，所以外設(shè)直接就采樣了）。這樣結(jié)束信號(hào)就產(chǎn)生了，外設(shè)IIC接收到這種電平變換意識(shí)到 哦哦 IIC通信結(jié)束了。

應(yīng)答信號(hào)

?? ? ?IIC協(xié)議規(guī)定，當(dāng)接受到一個(gè)字節(jié)（8bit）后，數(shù)據(jù)接收方必須向數(shù)據(jù)發(fā)送方返回一個(gè)低電平信號(hào)，此信號(hào)稱作應(yīng)答信號(hào)（表示上一個(gè)數(shù)據(jù)成功接受可以繼續(xù)接受）。若未返回應(yīng)答信號(hào)，則認(rèn)為數(shù)據(jù)接收方出現(xiàn)故障。由于單片的這端是IIC程序，而外設(shè)那端是IIC電路，所以當(dāng)單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，外設(shè)的IIC電路會(huì)自動(dòng)返回應(yīng)答信號(hào)（前提外設(shè)沒(méi)故障，嘿嘿）。當(dāng)單片機(jī)接收數(shù)據(jù)的時(shí)候，應(yīng)答信號(hào)就得我們自己寫(xiě)了。?
?? ? ?//應(yīng)答信號(hào)具體實(shí)現(xiàn)如下：

void IIC_Ack(void) {IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=0;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0; }

?? ? ?如上代碼所示，先把時(shí)鐘線拉低，再把數(shù)據(jù)線拉低，最后把始終先拉高，這樣就告訴外設(shè)趕緊把數(shù)據(jù)線上的低電平才進(jìn)去，應(yīng)答信號(hào)就這樣反回了，是不是很簡(jiǎn)單呢。非應(yīng)答信號(hào)的代碼如下，也很近單，小編就不啰嗦了。

void IIC_NAck(void) {IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=1;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0; }

發(fā)送函數(shù)

?? ? ?發(fā)送數(shù)據(jù)就是把字節(jié)一位一位的發(fā)送出去，具體實(shí)現(xiàn)如下：

void IIC_Send_Byte(u8 txd) { u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;for(t=0;t<8;t++){ IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;//把要發(fā)送的數(shù)據(jù)的最高位放到數(shù)據(jù)線上txd<<=1;//次高位變最高位（為下次發(fā)送做準(zhǔn)備） delay_us(2); //必須延時(shí)IIC_SCL=1;//拉高時(shí)鐘線，告訴外設(shè)可以采樣了delay_us(2); IIC_SCL=0;//拉低時(shí)鐘線，允許數(shù)據(jù)線發(fā)生變化delay_us(2);} }

?? ? ?對(duì)了單片機(jī)發(fā)送完一個(gè)字節(jié)后面必須跟一個(gè)等外應(yīng)答函數(shù)，萬(wàn)一外設(shè)掛了呢，單片機(jī)還在傻傻的發(fā)送，好可憐呢？具體實(shí)現(xiàn)如下：

u8 IIC_Wait_Ack(void) {u8 Time=0;SDA_IN(); IIC_SDA=1;delay_us(1); IIC_SCL=1;delay_us(1); while(IIC_SDA){Time++;if(Time>250){IIC_Stop();return 1;}}IIC_SCL=0; return 0; }

?? ? ?這段代碼很簡(jiǎn)單，就是先讓SDA=1，再判斷在一定時(shí)間內(nèi)SDA是否變?yōu)?，從而識(shí)別出外設(shè)有沒(méi)有發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。這里就不贅述了。

接受函數(shù)

?? ? ?跟發(fā)送一樣，只是把數(shù)據(jù)一位一位接受進(jìn)來(lái)，記得要返回應(yīng)答信號(hào)喲。具體實(shí)現(xiàn)如下：

u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack) {unsigned char i,receive=0;SDA_IN();for(i=0;i<8;i++ ){IIC_SCL=0; delay_us(2);IIC_SCL=1;receive<<=1;if(IIC_SDA)receive++; delay_us(1); } if (!ack)IIC_NAck();//非應(yīng)答elseIIC_Ack(); //應(yīng)答 return receive; }

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?? ? ?首先我們要確定這個(gè)字節(jié)接收完畢后還需不需要繼續(xù)接受字節(jié)，繼續(xù)ACK=1,不繼續(xù)ACK=0。循環(huán)中，時(shí)鐘線拉低，先允許外設(shè)把數(shù)據(jù)線0、1變換，在時(shí)鐘線拉高，禁止數(shù)據(jù)線變化（把外設(shè)送到數(shù)據(jù)線上的電平固定住）。 當(dāng)i=0時(shí)，receive<<=1;不起任何作用，但是以后就有用了，有大用處。再判斷下數(shù)據(jù)線上電平是高還是低，假設(shè)IIC_SDA=1，則receive++就是把外設(shè)輸出的1方到receive的最低位上去，這樣一位數(shù)據(jù)就接受進(jìn)來(lái)了。循環(huán)第二次，此時(shí)i=1，仍舊數(shù)據(jù)線拉低，再拉高，先允許變化再固定，receive<<=1起作用了，把剛才接受到的1移到次低位上去，給即將要接收的電平騰個(gè)地，之后的在判斷什么什么的就都一樣了哈，讀者自己分析。八次循環(huán)以后，一個(gè)字節(jié)就接受到了。別忘了應(yīng)答信號(hào)喲。最后把接受到了的數(shù)據(jù)返回，則一個(gè)字節(jié)就真正接收到了。是不是很簡(jiǎn)單呢？?
?? ? ?上述幾個(gè)函數(shù)是IIC通信協(xié)議，具體怎么使用得看不同外設(shè)的通信方式是怎么規(guī)定的。這些就只能見(jiàn)招拆招了，嘿嘿，至此，小編啰嗦完畢！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的STM32的IIC应用详解2的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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