数据有效性
I²C由两条线组成,一条双向串行数据线SDA,一条串行时钟线SCL。
SDA线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定,数据线的高或低电平状态只有在 SCL 线的时钟信号是低电平时才能改变。
换言之, SCL为高电平时表示有效数据, SDA为高电平表示“ 1”,低电平表示“0”; SCL为低电平时表示无效数据,此时SDA会进行电平切换,为下次数据表示做准备。
开始信号和结束信号
I²C起始信号( S) :当SCL高电平时, SDA由高电平向低电平转换;
I²C停止信号( P) :当SCL高电平时, SDA由低电平向高电平转换;
应答信号
I²C每次传输的8位数据,每次传输后需要从机反馈一个应答位,以确认从机是否正常接收了数据。
当主机发送了8位数据后,会再产生一个时钟,此时主机放开SDA的控制,读取SDA电平, 在上拉电阻的影响下,
此时SDA默认为高,必须从机拉低, 以确认收到数据。
完整传输流程
- SDA和SCL开始都为高, 然后主机将SDA拉低, 表示开始信号;
- 在接下来的8个时间周期里(发送8bit数据),主机控制SDA的高低, 发送从机地址。 其中第8位如果为0,表示接下来是写操作,即主机传输数据给从机; 如果为1,表示接下来是读操作,即从机传输数据给主机; 另外,数据传输是从最高位到最低位,因此传输方式为MSB( Most Significant Bit)。
- 总线中对应从机地址的设备,发出应答信号;
- 在接下来的8个时间周期里,如果是写操作,则主机控制SDA的高低;如果是读操作,则从机控制SDA的高低;
- 每次传输完成,接收数据的设备, 都发出应答信号;
- 最后,在SCL为高时, 主机由低拉高SDA, 表示停止信号,整个传输结束。
参考文献
IIC通信过程详解以及底层代码实现