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別被IIC總線給坑了

lilihe92 ? 來源:最后一個bug ? 2023-10-11 16:03 ? 次閱讀

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I2C通信理解

很多朋友在進行IIC通信協(xié)議開發(fā)的時候比較迷茫,一方面是可能長時間沒怎么用了,相關的知識有所忘卻,也算正常,不過如果重新圍著通信時序圖看來看去,那還是比較麻煩的,比如IIC的起始電平條件、停止電平條件、以及數據保持即更新條件等等:

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雖然每個器件對IIC通信的波形要求不是太相同,但IIC的通信時序容忍度非常高,基本上常規(guī)范圍的通信參數和驅動都是通用的。

IIC數據的傳輸過程,在SCL通信同步時鐘節(jié)拍的控制下,主機發(fā)送數據主動使得總線電平發(fā)生變化,供從機檢測接收,而當從機接收到數據以后接著主動的拉低SDA來作為應答信號通知主機,如果沒有拉低則表示非應答。

之前很多朋友都不太理解IIC的主機是怎么檢測到從機應答的,似乎從SDA線上的波形看都好像是主機發(fā)送出來的,所以在進行通信波形解析的時候一定要注意區(qū)分信號到底是主機還是從機在處理。

2

IIC數據幀

對于通信的應用,重要的并不是所謂的電平變化,當然也不是說不重要,畢竟有時候通信不穩(wěn)定還得從原始波形進行分析,但是大部分應用開發(fā)人員更多的是要了解如何傳遞數據幀,掌握好數據幀的傳遞過程和方式。

不同廠商的數據幀稍微有所差異,比如7位地址、8位地址和10位地址,但總體上都是大同小異,大家可以參考對應的芯片手冊進行學習,這里以最常用的7地址位跟大家介紹一下:

IIC是一種主從通信方式,通信發(fā)起者為主機,主要熟悉三種數據幀傳遞過程:

1、單次或連續(xù)向從機寫數據

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注意如上僅僅只是數據幀傳遞,類似于我們平時的串口通信,而至于通信數據域內的數據含義,是由通信雙方共同約定即可,也就是所謂的應用層協(xié)議的制定了。

2、單次或連續(xù)向從機讀數據

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讀數據的過程主機發(fā)送的讀寫標志位發(fā)生變化,在數據部分從機主動控制總線發(fā)送數據給主機,然后主機來進行應答,剛好與IIC寫數據相反。

3、通訊過程讀寫切換

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在通信過程中需要進行讀寫切換時不需要發(fā)送停止,而是應答以后重新發(fā)一次起始和從機地址及讀寫狀態(tài),接著進行下面的數據處理即可。

3

IIC通信別忘了上拉

對于IIC總線不要忘記通信IO上拉,上拉主要是保證信號線在空閑的狀態(tài)保持高電平,也就是邏輯1,。

同時IIC總線采用的是一種開漏輸出的架構,通信線上的器件可以將線路的電平拉低,即邏輯0;但是無法主動將線路拉高到邏輯1,所以上拉必不可少。

所以為了確保通信線上能夠提供足夠的驅動能力,同時也不能導致信號失真,上拉電阻阻值的選擇尤為重要。

4

上拉電阻怎么選?

上拉電阻該怎么選呢?那影響因素可就多了~

1、通信的總線長度

通常通信線路越長,電阻要稍微大一點。

2、通信的總線材質

如果總線提供的容性負載較高,要適當減小電阻,以加快信號的變化時間。

3、通信的速率

適當降低上拉電阻,提高驅動電流,加快電平反應速度。

具體情況就具體分析和折中去選擇上拉電阻了,最后就是注意電平上的匹配,避免損壞芯片~






審核編輯:劉清

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原文標題:別被IIC總線給坑了~

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