IIC总线协议基础1

MASTER每次向SLAVE端发送8位数据后，就会将SDA置1，等待SLAVE端的确认。SLAVE端假设正确接受到数据，就会自己主动将SDA置0。程序能做的仅仅是检測确认信号，即每发送完8位数据后就检測一次SDA的状态，假设是0，则让程序继续往下运行。假设是1则强迫MASTER将刚才的8位数据再发送一遍；当然。假设SDA一直是1。也就是SLAVE一直未能正确接受到数据，也不能一直让MASTER重复发送，要做TIMEOUT处理，以防系统死机。

MASTER从SLAVE读取数据：

MASTER从SLAVE端读取数据，情况与发送数据有所差别，在读到最后8位数据时。要将SDA置1，也就是做NACK动作，让系统知道读取数据到此结束。这个置1动作由程序来做，由于数据读到哪里结束，仅仅有程序猿知道。

IIC传输数据方式

NOTE：IIC是MSB FIRST传送的

1.5 反复開始【Repeat start】

即在发送完一个字节后（開始+8数据+ACK），没有发送STOP的情况下。继续下一次START（就是指repeatstart）。这个须要注意的是在第9个时钟之后和REPEAT START之间SDA要有一定的延时Tbuf（一般有个最小值）。

1.6 写入周期【write cycle】

内部写入周期器件，STOP和下一次的START之间须要有个延时Twr。保证设备写好数据。

一般手冊给出一个Twr最大值。

注意：英文资料里要求24c02内部写数据最大时间为10ms，也就是说在软件设计时。应该把2次写记忆时间间隔控制在大于Twr时间即间隔大于10ms，这样就不会有问题了，不同的芯片Twr时间相差非常大，一般以參考手冊为准。

1.7 数据传送完整周期

NOTE：IIC是MSB FIRST传送的

2．IIC设备

（以AT24C02器件为对象来介绍）

2.1 设备操作

2.1.1时钟和数据发送

SDA引脚通常由外部设备上拉。

SDA上的数据仅仅有在SCL是low的时候才干够变化。假设SDA上的数据在SCL的high期间内变化，那么将会被觉得是開始/结束条件。

2.1.2開始条件

在SCL的high期间。SDA从high-到-low变化。就会触发一个開始条件。

这个条件必须在其它不论什么指令開始之前发出的。

2.1.3结束条件

在SCL的high期间，SDA从low-到-high变化。就会触发一个结束条件。在读时序之后，收到一个停止条件，将会使EEPROM进入待机模式。

2.1.4应答（ACK）

全部的数据和地址信息都是通过8-bit的形式进行来回传输的。

EEPROM将发送一个0来应答。表示它已经接收到每一个字节了。

这个时刻发生在第9个SCL。

2.1.5待机模式

AT24C02有待机模式的特性，例如以下形式将进入待机模式：

（1）上电后；

（2）接收到STOP。或者完毕了内部全部操作后；

2.1.6 软件复位IIC

在协议中断，掉电或者系统复位后，能够通过例如以下步骤进行复位：

（1）发送一个START条件；

（2）发送9个时钟；

（3）再发送一个START条件，并紧跟着一个STOP条件。

2.2 设备地址

2K EEPROM设备须要在一个START条件后面，跟上一个8-bit的设备地址使能芯片读、写功能。

设备地址的高4位由固定的1和0组成。通常在EEPROM设备中的高四位地址都是一样的。【不知道为什么？？？】

紧接着3位是2K EEPROM的A2、A1、A0设备地址位。这三位是用来区分EEPROM设备的，须要和硬件地址相等。

最后，第8位是设备地址的READ/WRITE读/写位。此位置1表示读操作，此为置0为写操作。

当设备地址对照之后，EEPROM将会反馈输出一个0.假如比較结果不正确。那么芯片（EEPROM）将进入待机状态。


1010 111 R/W	1010 000 R/W

2.3 写操作

AT24C02设备地址的高4位由固定的1和0组成。

接着3位是EEPROM的设备地址位A2、A1、A0。

第8位是设备地址的READ/WRITE读/写位。此位置1表示读操作，此为置0为写操作。

2.3.1写Byte字节

写操作须要发送设备地址，并尾随一个8-bit位数据地址和ACK。在接收到地址后。EEPROM将再次响应输出0。然后进入第一个8-bit数据的时钟。接收到8-bit数据后，EEPROM将输出一个0，寻址设备（主设备）必须发送一个STOP条件结束写操作。这样EEPROM就进入内部写入阶段（internally timed write cycle .[twr]），避免外部对memory进行操作。

在这个阶段，全部输入无效，而且EEPROM不会有不论什么响应，直到内部写完成。

2.3.2写PAGE页

这个2K的EEPROM可以进行8-byte页写入。

Page写入和byte写入的初始化是一样的。仅仅是控制器在发送完第一个数据后。不发送STOP条件。

而是在第一个数据的ACK后，连续在发送后面的7个数据字节。EEPROM将在接收到每一个数据字节后，均会产生一个ACK来响应（控制器）。发送完8个字节后，控制器必须发送一个STOP条件来结束PAGE写入。

数据地址的低3位bit在接收到每一个数据后，都会自己主动添加。

数据地址的高5位bit数据不添加，保持在当前页【row location】。

假设写入数据的地址，自己主动添加达到了PAGE边缘，那么接下去的字节将会从本页从头開始覆盖存储(“roll over”)。就是所假设在写入页的数据大于8byte（8-byte容量的page）。那么多于的数据将会从本页从头写入，并覆盖掉先前的数据。所以在写入数据大于PAGE容量时。在写完一个PAGE。就须要STOP，然后又一次開始。并写入下一页的地址，在開始写入数据。

2.3.3轮询应答（ACKPOLLING）

一旦进入内部写周期。将开启轮询应答，外部对EEPROM的输入将失效。此时假设发送一个START条件，和设备地址给EEPROM，仅仅有当内部写周期完毕后，EEPROM设备才会产生应答ACK。

2.4 读操作

有三种读操作：读取当前地址数据，随机地址读取，连续地址读取。

2.4.1当前地址读

仅仅要芯片电源没有掉电，在进行上一次A地址的读写操作之后，(A+1)地址就会一直有效。在读取数据中出现的“roll over”。指的是从最后一页的最后一个字节，跳到第一页的第一个字节。【和写时候出现的“roll over”是不一样的】

一旦在发送设备地址时。write/read位被设为1。并得到EEPROM应答ACK。那么当前地址（就是前文中的【A+1】地址）的数据就会被输出。控制器接收到数据后。不产生应答ACK【即产生非应答（NACK）】，而是在后面产生一个STOP条件。

【非应答：当控制器想结束訪问数据后。就将SDA拉高。结束读取数据。但记得在NACK后要尾随一个STOP】。

2.4.2随机地址读

随机读取数据，须要一个“dummy”操作，即：发送设备地址+写操作（得到EEPROM应答ACK），并尾随发送须要訪问数据的地址。当这个动得到EEPROM的应答ACK，控制器必须再次产生一个START条件，接着发送设备地址+读操作，在得到EEPROM应答ACK后，EEPROM接着就会发送出控制器要訪问数据的地址。控制器接收到数据后。不产生应答ACK【即产生非应答（NACK）】，而是在后面产生一个STOP条件。