资源说明:I2C总线协议
I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种双向串行总线协议,广泛应用于计算机、消费电子、工业控制等领域。该协议定义了两根线路,分别是串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL),以实现数据传输。I2C协议支持多主控模式(multimastering),即在同一个总线上可以有多个主控设备,但在任何时间点只有一个主控设备可以控制数据传输。
I2C协议中,每个设备都有一个独有的地址(addr),由7个bit组成,广播地址全为0。地址可以分为固定部分和可编程部分,具体实现视芯片而定。
I2C位传输
在I2C协议中,数据传输是大端传输,每次传输8bit,即一个字节。在SCL为高电平时,SDA线若保持稳定,那么SDA上是在传输数据bit;若SDA发生跳变,则用来表示一个会话的开始或结束。在SCL为低电平时,SDA线才能改变传输的bit。
I2C开始和结束信号
I2C协议中,开始信号是指SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。结束信号是指SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
I2C应答信号
Master每发送完8bit数据后等待Slave的ACK。在第9个clock时,若Slave发ACK,SDA会被拉低。若没有ACK,SDA会被置高,这会引起Master发生RESTART或STOP流程。
I2C写流程
I2C写流程的标准流程为:
1. Master发起START
2. Master发送I2C addr(7bit)和w操作0(1bit),等待ACK
3. Slave发送ACK
4. Master发送reg addr(8bit),等待ACK
5. Slave发送ACK
6. Master发送data(8bit),即要写入寄存器中的数据,等待ACK
7. Slave发送ACK
8. 第6步和第7步可以重复多次,即顺序写多个寄存器
9. Master发起STOP
I2C读流程
I2C读流程的标准流程为:
1. Master发送I2C addr(7bit)和w操作1(1bit),等待ACK
2. Slave发送ACK
3. Master发送reg addr(8bit),等待ACK
4. Slave发送ACK
5. Master发起START
6. Master发送I2C addr(7bit)和r操作1(1bit),等待ACK
7. Slave发送ACK
8. Slave发送data(8bit),即寄存器里的值
9. Master发送ACK
10. 第8步和第9步可以重复多次,即顺序读多个寄存器
PowerPC的I2C实现
在PowerPC平台上,I2C总线协议的实现是通过CCSR(Central Control and Status Register)寄存器来控制的。CCSR寄存器共有6个:
1. I2CADR地址寄存器:CPU也可以是I2C的Slave,CPU的I2C地址有I2CADR指定
2. I2CFDR频率设置寄存器:用于设置I2C总线频率
3. I2CCR控制寄存器:用于控制I2C模块的使能、中断使能、主从模式等
4. I2CSR状态寄存器:用于表示I2C总线的状态
I2C总线协议的实现对计算机、消费电子、工业控制等领域具有广泛的应用前景,能够满足各种设备之间的数据传输需求。
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