學習單片機肯定少不了一些總線的學習，今天我們來一起談談IIC總線，它是我們非常常用的一種總線，這種總線類型是由飛利浦半導體公司在八十年代初設計出來的。

IIC總線是什么？

IIC主要是用來連接整體電路（ICS） ，IIC是一種多向控制總線，也就是說多個芯片可以連接到同一總線結構下，同時每個芯片都可以作為實時數據傳輸的控制源。這種方式簡化了信號傳輸總線接口。IIC的主要構成只有兩個雙向的信號線，一個是數據線SDA，一個是時鐘線SCL。

IIC主要特點：

具有多機功能，該模塊既可以做主設備也可以做為從設備

IIC主設備功能，主要產生時鐘，產生起始信號和停止信號

IIC從設備功能，可編程的IIC地址檢測，停止位檢測

支持不同速率的通訊速度，標準速度（最高速度100kHZ），快速（最高400kHZ）

IIC通信過程：

主模式時，IIC的接口啟動數據傳輸并且產生時鐘信號。串行數據傳輸總是以其實條件開始并以停止條件借宿。起始條件和停止條件都是在主模式下由軟件產生控制的。

從模式時，IIC接口能識別它自己的地址（7位或者10位）和在數據總線廣播的地址（好比每個人都有不同的身份ID，叫到哪個哪個就發生應答），同時軟件能夠控制開啟或者禁止廣播呼叫地址的識別。

數據和地址按照8位每個字節來傳輸，高位在前。跟在起始條件后的1或者2個字節是地址（7位模式為1個自己，10位模式為2個字節）。地址只能主模式發送。在一個字節傳輸的8個時鐘后的第九個時鐘期間，從模式接收后必須回一個ACK給發送器，這樣才進行數據傳輸。

提醒：在IIC空閑時候，SDA ，SCL 都是保持高電平。

起始信號：在時鐘SCL保持高電平，然后SDA數據線是從高電平變為低電平表示起始信號；

停止信號：在時鐘SCL保持高電平，然后SDA數據線是從低電平變為高電平表示停止信號；

應答信號：主機發送完一個8為數據后，會等待從機的回答一個ACK信號就是SDA將會拉低。

每一個字節必須保證是8位長度。數據傳送時，先傳送最高位（MSB），每一個被傳送的字節后面都必須跟隨一位應答位（即一幀共有9位）。如果一段時間內沒有收到從機的應答信號，則自動認為從機已正確接收到數據。

在 IIC總線進行數據傳送時，時鐘信號為高電平期間，數據線上的數據必須保持穩定，只有在時鐘線上的信號為低電平期間，數據線上的高電平或低電平狀態才允許變化，否者找成數據發送失敗。

IIC的讀寫過程，這里的以都以主的角度來說。

以AT24C02與2440連接IIC通信，AT24C02為從，2440為主。

AT24C系列EEPROM芯片的固定部分為1010，A2，A1，A0引腳接高低電平后得到確定的3位編碼，形成7位編碼即為該器件的地址碼。

最后一位R/W表示是要讀還是要寫 ，0為寫入，1為讀出

IIC讀

單片機先發送該器件的7位地址碼和寫方向位“0”（“偽寫”），發送完后釋放SDA線并在SCL線上產生第9個時鐘信號。被選中的存儲器器件在確認是自己的地址后，在SDA線上產生一個應答信號作為回應。

然后，再發一個字節的要讀出器件的存儲區的首地址，收到應答后，單片機要重復一次起始信號并發出器件地址和讀方向位（“1”），收到器件應答后就可以讀出數據字節，每讀出一個字節，單片機都要回復應答信號。當最后一個字節數據讀完后，單片機應返回以“非應答”（高電平），并發出終止信號以結束讀出操作。

隨機讀

IIC寫入

單片機進行寫操作時，首先發送該器件的7位地址碼和寫方向位”0”（共8位，即一個字節），發送完后釋放SDA線并在SCL線上產生第9個時鐘信號。被選中的存儲器器件在確認是自己的地址后，在SDA線上產生一個應答信號作為響應，單片機收到應答后就可以傳送數據了。傳送數據時，單片機首先發送一個字節的被寫入存儲器的首地址，收到存儲器器件的應答后，單片機就逐個發送數據字節，但每發送一個字節后都要等待應答。AT24C系列片內地址在接收到每一個數據字節地址后自動加1，在芯片的“一次裝載字節數”限度內，只需輸入首地址。裝載字節數超過芯片的“一次裝載字節數”時，數據地址將“上卷”，前面的數據將被覆蓋。

字節寫入

頁寫入

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