概要

IIC 是两线串行通信协议（serial data line (SDA) serial clock line (SCL)），支持多设备于同一总线通信，每个设备拥有唯一地址来标识。

速度模式

  • 标准模式：最慢的模式
  • 快速模式：要求总线容值和设备兼容性能匹配
  • 快速+模式：同上

下面两个稍微有些特殊：

  • 高速模式：两者需协商后才能启用该模式
  • 超快模式：该模式只能进行写操作，并且一些IIC功能也不可用

物理层

两线连接

开漏连接

SDA和SCL都要开漏连接，两者各自连接到一个NMOS，以便可以在需要的时候接地来拉低总线。开漏连接就是IIC能连接多个设备的原因。

协议

开始和停止

  • 开始：将 SDA 和 SCL 都拉低（先拉 SDA）
  • 结束：将 SDA 和 SCL 都释放为高电平（先放 SCL）

逻辑1和0

  • SDA 释放高时为逻辑 1，下拉时为逻辑 0
  • SCL 上升沿和下降沿采样时 SDA 的状态必须相同，否则无效（因为会被识别为开始或结束信号）

通信帧

一个帧9个bit，为了开始通信，需要发送开始信号后接设备地址（7bit or 10bit，10bit则要发两个bytes）

  • 若 R/W 位为 1 则是主机要求读取从机数据，即 R，反之
  • 第九比特为 ACK，由目标设备（即写入时是从机拉低，读取时是主机拉低）在 SCL 周期内拉低 SDA，表示收到数据；若SDA一直为高电平，则表明没有对应地址的设备收到请求