I2C通信原理及程序詳細(xì)講解

1、I2C通信：起始條件：SCL為高電平，SDA電平從高變低，這一變化即完成了通 信的起始條件。起始條件和數(shù)據(jù)通信間，通常會有延時要求具體的指標(biāo)見設(shè)備說明。數(shù)據(jù)傳輸階段：一字節(jié)需要9個時鐘周期；且每一位需要一個時鐘周 期；如上圖所示，ADDRESS目標(biāo)設(shè)備的地址，R/ w為通信的的方 向位；"1"時表示讀，即后續(xù)的數(shù)據(jù)由目標(biāo)設(shè)備發(fā)出，主機進行接收； "0"時表示寫，即后續(xù)的數(shù)據(jù)由主機發(fā)出目標(biāo)設(shè)備進行接收。當(dāng)ACK信號為"0"時，說明接收成功；為"1"時，說明接收失敗。 每個字節(jié)的傳輸都是由高位（MSB劇低位（LS咪次進

2、行傳輸。 在數(shù)據(jù)通信過程中，總是由數(shù)據(jù)接收方發(fā)出ACK信號。終止階段：當(dāng)主機完成數(shù)據(jù)通信，并終止本次傳輸時會發(fā)出終止信號。 當(dāng)SCL是高電平時，SDA電平由低變高，這個變化意味著傳輸終止。注：每個時鐘周期的高電平期間，SDA的數(shù)據(jù)狀態(tài)達到穩(wěn)定。下面給出了模擬I2C總線進行讀寫的偽代碼，用以說明如何使用GPIO實現(xiàn)I2C通信：int i2c_start()初始化GPIO 口set_gpio_direction(SDA, OUTP); set_gpio_direction (SCL, OUTP);set_gpio_value(SDA, 1);set_gpio_value(SCL, 1);delay

3、();/起始條件set_gpio_value(SDA, 0);delay();void i2c_stop()set_gpio_value(SCL, 1);set_gpio_direction(SDA, OUTP);set_gpio_value(SDA, 0);delay();set_gpio_value(SDA, 1);/* I2C讀取ACK信號(寫數(shù)據(jù)時使用 非0表示ACK信號無效*/unsigned char i2c_read_ack()unsigned char r;set_gpio_direction(SDA, INP);/* I2C 起始條件*/設(shè)置SDA方向為輸出設(shè)置SCL方向為輸

4、出設(shè)置SDA為高電平設(shè)置SCL為高電平/ 延時/SCL為高電平時，SDA由高變低/適當(dāng)延時/* I2C 終止條件*/SCL高電平時，SDA由低變高）返回值：。表示ACK信號有效;/設(shè)置SDA方向為輸入set_gpio_value(SCL,0);r = get_gpio_value(SDA);delay();set_gpio_value(SCL,1);/ SCL變低/讀取ACK言號/ SCL變高delay();return r;/* I2C發(fā)出ACK信號(讀數(shù)據(jù)日t使用)*/int i2c_send_ack()set_gpio_direction(SDA, OUTP);set_gpio_valu

5、e(SCL,0);set_gpio_value(SDA, 0);delay();set_gpio_value(SCL,1);delay();void i2c_write_byte(unsigned char b) /* I2C 字節(jié)寫int i;set_gpio_direction(SDA, OUTP);for (i=7; i>=0; i-)set_gpio_value(SCL, 0);delay();set_gpio_value(SDA, b & (1<<i);set_gpio_value(SCL, 1);delay();i2c_read_ack();/設(shè)置SDA方

6、向為輸出/ SCL變低/發(fā)出ACK信號/ SCL變高*/設(shè)置SDA方向為輸出/ SCL變低/從高位到低位依次發(fā)送數(shù)據(jù)/ SCL變高檢查目標(biāo)設(shè)備的ACK信號/* I2C 字節(jié)讀 */unsigned char i2c_read_byte()int i;unsigned char r = 0;設(shè)置SDA方向為輸入/ SCL變低/ 高 位到低 位依次數(shù)據(jù)讀取/ SCL變高向目標(biāo)設(shè)備發(fā)送ACK信號set_gpio_direction(SDA, INP);for (i=7; i>=0; i-)set_gpio_value(SCL, 0);delay();r = (r <<1) | ge

7、t_gpio_value(SDA);set_gpio_value(SCL, 1);delay();i2c_send_ack();return r;/* I2C讀操作 addr：目標(biāo)設(shè)備地址buf:讀緩沖區(qū) len：讀入字節(jié)的長度*/ void i2c_read(unsigned char addr, unsigned char* buf, int len) int i;unsigned char t;/起始條件，開始數(shù)據(jù)通信/低位為 1，表示讀數(shù)據(jù)i2c_start();/發(fā)送地址和數(shù)據(jù)讀寫方向t = (addr << 1) | 1;i2c_write_byte(t);/讀入數(shù)據(jù)for (i=0; i<len; i+)bufi = i2c_read_byte();/終止條件，結(jié)束數(shù)據(jù)通信i2c_stop();/* I2C寫操作 addr：目標(biāo)設(shè)備地址buf:寫緩沖區(qū) len：寫入字節(jié)的長度*/ void i2c_write (unsigned char addr, unsigned char* buf, int len) int i;unsigned char t;/ 起始條件，開始數(shù)據(jù)通信/ 低位為0，表示寫數(shù)據(jù)i2c_start();/發(fā)送地址和數(shù)