1、通訊協(xié)議。
I2C是PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線,屬于同步半雙工。
數(shù)據(jù)有效在傳輸數(shù)據(jù)的時候,SDA線必須在時鐘的高電平周期保持穩(wěn)定,SDA的高或低電平狀態(tài)只有在SCL 線的時鐘信號是低電平時才能改變 。
起始停止
SCL 線是高電平時,SDA 線從高電平向低電平切換,這個情況表示起始條件;
SCL 線是高電平時,SDA 線由低電平向高電平切換,這個情況表示停止條件。
起始和停止條件一般由主機產(chǎn)生,總線在起始條件后被認為處于忙的狀態(tài)
,在停止條件的某段時間后總線被認為再次處于空閑狀態(tài)。
如果產(chǎn)生重復起始條件而不產(chǎn)生停止條件,總線會一直處于忙的狀態(tài),此時的起始條件(S)和重復起始條件(Sr) 在功能上是一樣的。
數(shù)據(jù)傳輸
發(fā)送到SDA 線上的每個字節(jié)必須為8 位,每次傳輸可以發(fā)送的字節(jié)數(shù)量不受限制。每個字節(jié)后必須跟一個響應位。首先傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)的最高位(MSB),如果從機要完成一些其他功能后(例如一個內(nèi)部中斷服務程序)才能接收或發(fā)送下一個完整的數(shù)據(jù)字節(jié),可以使時鐘線SCL 保持低電平,迫使主機進入等待狀態(tài),當從機準備好接收下一個數(shù)據(jù)字節(jié)并釋放時鐘線SCL 后數(shù)據(jù)傳輸繼續(xù)。
2、硬件配置。(單片機:Stm32f100c8t6b。EEPROM:AT24C256B。)
首先,STM32自帶I2C口,直接將IO口配置成I2C口,但STM32的I2C口不夠穩(wěn)定,發(fā)送數(shù)據(jù)容易出錯。所以可以通過IO口模擬I2C,通過拉高拉低IO口模擬SCL和SDA。
其次,采用的是Atmel的EEPROM器件,其大小為256K bits既32K個字節(jié)。24C256B分為512頁,每頁64個字節(jié)。
3、程序流程。(以寫一字節(jié)為例)
每發(fā)送一個字節(jié)I2C都需要驗證應答位。
① 開啟I2C(包括出去E2Prom的寫保護功能和發(fā)送起始信號)
② 器件尋址 AT24C256的芯片地址位1010,其控制字節(jié)格式為1010A2A1A0R/W,其中A2、A1、A0為AT24C256的三個引腳表示位,接地位0否則為1,最后R/W位 若為0表示寫為1表示讀。這樣就能通過發(fā)送次字節(jié)找到器件進行讀寫操作。
③驗證應答位。每發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)I2C總線會在第9個時鐘脈沖時釋放SDA將SDA拉成低電平表示對數(shù)據(jù)認可。大多數(shù)I2C是應答低電平既SDA被拉低。但也有應答高電平的。例如沁恒的CH422芯片。檢驗第九位應答位的時候要講SDA口設置成浮空輸入。
④發(fā)送地址。(AT24c256地址為16位的要發(fā)兩次每次一個字節(jié),此步驟也要驗證應答位)
⑤發(fā)送數(shù)據(jù)(可以發(fā)任意字節(jié)個數(shù)據(jù),同樣需要應答)
⑥停止I2C。(若器件有寫保護引腳則盡量進行寫保護操作)
上圖是一個完整的網(wǎng)I2C器件中寫n個數(shù)據(jù)的程序。這是256C的電路圖部分??梢钥吹狡渲杏蠾P寫保護引腳,通常WP和SDA,SCL不用的情況下都要拉高。其A0,A1,A2都接地所以器件尋址這三位為0.
圖片2是發(fā)送一個字節(jié)的函數(shù)被發(fā)送n的字節(jié)的函數(shù)所調(diào)用。
圖片3是寫保護操作,無非就是拉低拉高IO口。
圖片4是I2C起始信號,無非就是通過IO口的高低模擬電平的高低。
圖2圖3圖4所示函數(shù)均為第一張圖片里調(diào)用的一些基本函數(shù),正是這些子函數(shù)組成了寫n個字節(jié)的函數(shù)。





