什么是I2C I2C怎么測(cè)試？

IIC是總線協(xié)議中的一種，全稱為Inter-Integrated Circuit，意思是芯片和芯片之間的通信。

IIC用于芯片間傳輸，采用的是主從模式，連接非常簡單。比如單片機(jī)作為主機(jī)，將其他設(shè)備例如 E2PROM A/D 和其他I2C外圍設(shè)備等作為從機(jī)。好比電腦就是主機(jī)，鼠標(biāo)鍵盤顯示器等外設(shè)都是從機(jī)。

那主機(jī)是如何識(shí)別各個(gè)從機(jī)的呢。這是因?yàn)槊總€(gè)器件都有一個(gè)自己的固定地址，就跟自己的電話號(hào)碼一樣，主機(jī)要給哪個(gè)從機(jī)發(fā)送指令，先撥通對(duì)應(yīng)的電話號(hào)碼，然后傳輸要表達(dá)的指令。

比如單片機(jī) E2PROM A/D 和其他I2C外圍設(shè)備的地址，也就是電話號(hào)碼分別為0x21 0x31 041和0x51。如果單片機(jī)讀取E2PROM的數(shù)據(jù)，會(huì)向總線發(fā)送一個(gè)0x31來撥通E2PROM的電話。

接下來我們看一下IIC怎么發(fā)送數(shù)據(jù)的。IIC總線有兩條線，一條SCL時(shí)鐘用于同步，另一條SDA數(shù)據(jù)線用于傳輸數(shù)據(jù)。

當(dāng)數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線都處于高電平時(shí)，表示空閑時(shí)間。

當(dāng)要開始傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，時(shí)鐘線保持高電平，數(shù)據(jù)線從高跳變到低電平，完成起始信號(hào)傳輸。也就是告訴其他器件我要開始打電話了。

接下來開始撥號(hào)，也就是發(fā)送從機(jī)的地址，器件的地址為7位，E2PRPM的地址0x31轉(zhuǎn)化位二進(jìn)制為011 0001。

發(fā)送的原理是時(shí)鐘線始終為高電平，數(shù)據(jù)線保持高電平時(shí)表示邏輯1，數(shù)據(jù)線保持低電平時(shí) 表示邏輯0。

比如發(fā)送E2PRPM的地址0110001，就可以這樣表示。

電話撥通后，主機(jī)會(huì)再發(fā)送一位數(shù)據(jù)給從機(jī)，表示我要從你這讀數(shù)據(jù)還是我要給你發(fā)數(shù)據(jù)，也就是讀寫位。0表示要發(fā)送數(shù)據(jù)，1表示要讀取數(shù)據(jù)。

然后從機(jī)會(huì)回復(fù)一位數(shù)據(jù)給主機(jī)，也就是應(yīng)答位。如果從機(jī)成功接收前面的信息，會(huì)回復(fù)0，如果沒接收成功回復(fù)1。

有來有回的對(duì)話之后，主從機(jī)之間通信成功了，開始傳輸數(shù)據(jù)，當(dāng)一個(gè)字節(jié)8位數(shù)據(jù)傳輸完成后，發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，繼續(xù)傳輸下一個(gè)字節(jié)，直到數(shù)據(jù)傳輸完成。

主機(jī)會(huì)發(fā)送一個(gè)停止位。停止位SCL時(shí)鐘為高電平，SDA數(shù)據(jù)由低到高發(fā)生跳變。

所I2C通信基本分為三步：

1.主機(jī)發(fā)送起始位并進(jìn)行從機(jī)尋址；

2.得到應(yīng)答后主機(jī)開始發(fā)送/讀取數(shù)據(jù)位；

3.數(shù)據(jù)發(fā)送、讀取完成后主機(jī)發(fā)送停止位結(jié)束此次通信。

接下來我們用示波器讀一下這個(gè)demo板上的I2C信號(hào)。

CH1接SCL CH2接SDA。打開總線解碼，讀取總線信息。

當(dāng)你的示波器有總線解碼功能時(shí)，可以直接用示波器解碼讀取傳輸?shù)男畔⒂袩o出錯(cuò)。當(dāng)示波器沒有總線解碼功能時(shí)也可以觀察SCL和SDA波形，通過高低電平的變化來判斷傳輸是否出錯(cuò)。