IIC总线协议详解：从起始信号到数据传输

"这篇资料详细介绍了单片机中常用的IIC总线协议，包括其工作原理、起始和终止信号的定义，以及数据传送格式。此外，还提到了AT24C02芯片的地址设置及其读写操作，并提供了相关的初始化、启动、停止信号和读取字节的函数示例。" IIC总线协议，全称为Inter-Integrated Circuit，是一种多主机、双向二线制串行通信协议，常用于微控制器与外部设备如传感器、存储器等之间的通信。协议由Philips（现NXP Semiconductors）公司开发，因其简单高效而广泛应用于嵌入式系统设计。 IIC总线的核心是两条共享的信号线：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。在数据传输过程中，时钟信号SCL由主设备（Master）控制，数据线SDA则在SCL的上升沿时稳定，在下降沿时可以改变状态。起始信号由SCL为高电平时SDA由高到低的变化产生，而终止信号则是SCL为高电平时SDA由低到高的变化。 数据传送格式遵循特定的规则，每个字节包含8位数据，从高位（MSB）开始传输，传输后紧跟一个应答位。应答位由从设备（Slave）发送，通常为低电平表示接收成功，高电平表示接收错误或未准备好接收。在读取操作中，主设备在接收完一字节数据后，需要在应答位发送低电平，表明准备好接收下一字节；而在写入操作中，主设备在发送完一字节数据后，等待从设备的应答。 AT24C02是一种常见的I2C接口的EEPROM芯片，其地址由固定部分和可编程部分组成。在示例中，1010是固定的前四位，A0、A1、A2根据连接到的引脚电平确定，可以配置地址以连接多个芯片。R/W位决定是读操作（1）还是写操作（0）。在初始化时，通常会将SDA和SCL设为高电平。启动和停止信号的产生是通过控制SDA和SCL线的状态变化来完成的，示例中给出了相应的函数实现。读取一个字节的操作则是逐位读取SDA上的数据并根据SCL的时钟同步进行处理。 总结来说，理解和掌握IIC总线协议对于单片机开发者至关重要，它简化了硬件接口设计，使得设备间的通信更加便捷。通过学习IIC协议，我们可以更好地利用各种外围设备，提升系统功能和效率。