[導(dǎo)讀]最近在調(diào)ICM20602模塊(一個六軸陀螺儀和加速度計), 使用IIC通信協(xié)議, 這個過程中遇到一個困擾我很長時間的問題。
IIC協(xié)議正確, 但是一直讀取失敗.最后發(fā)現(xiàn)因為沒配置GPIO為開漏輸出。
推挽輸出和開漏輸出
推挽輸出: 輸出邏輯0，則N-MOS激活； 輸出邏輯1，則P-MOS激活。開漏輸出: 在不接上拉電阻時, 輸出邏輯0，則N-MOS激活； 輸出邏輯1，P-MOS不會激活, 不會輸出高電平。 在接上拉電阻時, 輸出邏輯0，則N-MOS激活； 輸出邏輯1，P-MOS激活, 可以輸出高電平。
也就是說開漏輸出如果不接上拉電阻, 沒有輸出高電平的能力。 如果需要開漏輸出有輸出高電平的能力需要接一個上拉電阻. 目前很多單片機(jī)GPIO可以通過軟件配置上拉電阻.
左圖為開漏輸出(接上拉電阻), 右圖為推挽輸出
開漏輸出的作用
防止短路: 在一些情況下(比如總線), 多個GPIO口可能會連接在同一根線上, 存在某個GPIO輸出高電平, 另一個GPIO輸出低電平的情況. 如果使用推挽輸出, 你會發(fā)現(xiàn)這個GPIO的VCC和另一個GPIO的GND接在了一起, 也就是短路了(涼涼了). 如果換成開漏輸出呢? VCC和GND多了個電阻, 這樣電路就是安全的.所以總線一般會使用開漏輸出.
IIC為什么用開漏輸出和上拉電阻
IIC協(xié)議支持多個主設(shè)備與多個從設(shè)備在一條總線上, 如果不用開漏輸出, 而用推挽輸出, 會出現(xiàn)主設(shè)備之間短路的情況.至于為什么需要上拉電阻, 那是因為IIC通信需要輸出高電平的能力.
為了實現(xiàn)多個主設(shè)備搶占總線時的仲裁.IIC只有兩根線(SCL和SDA), 怎么判斷哪個主設(shè)備占用總線(當(dāng)然是先來后到了).
假設(shè)主設(shè)備A需要啟動IIC, 他需要在SCL高電平時, 將SDA由高電平轉(zhuǎn)換為低電平作為啟動信號. 主設(shè)備A在把SDA拉高后, 它需要再檢查一下SDA的電平。
為什么? 因為線與. 如果主設(shè)備A拉高SDA時, 已經(jīng)有其他主設(shè)備將SDA拉低了. 由于 1 & 0 = 0 那么主設(shè)備A在檢查SDA電平時, 會發(fā)現(xiàn)不是高電平, 而是低電平. 說明其他主設(shè)備搶占總線的時間比它早, 主設(shè)備A只能放棄占用總線. 如果是高電平, 則可以占用。
這就是開漏輸出在IIC通信中的另一個作用。
SDA是高電平, 說明主設(shè)備A可以占用總線, 然后主設(shè)備A將SDA拉低, 開始通信. SDA是低電平, 說明有人已經(jīng)捷足先登了, 主設(shè)備A不能占用總線, 結(jié)束通信.
免責(zé)聲明：本文內(nèi)容由21ic獲得授權(quán)后發(fā)布，版權(quán)歸原作者所有，本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。文章僅代表作者個人觀點，不代表本平臺立場，如有問題，請聯(lián)系我們，謝謝！
下載文檔
