IIC通信协议详解与操作模式分析

"这是关于IIC通信协议的总结，包含了IIC的基本规则、操作模式以及相关的宏函数定义，适合学习和参考。" IIC（Inter-Integrated Circuit）是一种两线式串行接口，常用于微控制器与外部设备之间的通信。这个通信协议具有结构简单、节省引脚数量的优点，广泛应用于各种电子设备中。以下是对IIC通信协议的详细解释： **基本规则** 1. 起始和终止信号由主机（Master）产生，主机控制SCL（时钟线）信号，从机（Slave）被动响应。 2. 应答信号由接收设备（通常是从机）发送，表明它已经接收到了数据。 3. 当SCL为高电平时，SDA（数据线）必须保持稳定，以确保数据传输的正确性。 4. 主机在发送完8位数据后，会将SCL拉低，并使SDA恢复到高电平（默认为非应答状态）。 5. 接收设备通过发送高电平表示非应答，低电平表示应答。 6. 如果接收设备在接收完8位数据后继续保持SCL为低，表示通信暂停，否则必须发送应答或非应答信号。 7. 主机发送数据时，不论接收到从机的应答还是非应答，都可以发送终止信号来结束通信。 8. 主机读取数据时，如果要结束通信，必须发送非应答信号。 **操作模式** IIC通信有两种主要模式：主机写和主机读。 - **主机写**： - 起始信号 -> 从机地址（R/W位为0，表示写操作）-> 从机应答 -> 从机内部地址 -> 从机应答 -> 数据 -> 从机应答 -> 终止信号 - **主机读**： - 起始信号 -> 从机地址（R/W位为1，表示读操作）-> 从机应答 -> 从机内部地址 -> 从机应答 -> 起始信号（第二次起始信号，用于读操作）-> 从机地址（R/W位为1）-> 从机应答 -> 数据（主机应答每个数据位）-> 主机非应答 -> 终止信号 **时序与延时** 在12MHz的时钟下，指令周期是1us，因此需要4个NOP（空操作）指令来实现4us的延时。例如，`NOP4()` 宏定义就是为了实现这样的延时。 **宏函数定义** - `IIC_Start()` 用于启动IIC通信，先将SDA设置为高，然后设置SCL为高，接着将SDA拉低，最后将SCL拉低。 - `IIC_Stop()` 用于停止IIC通信，先将SDA设置为低，然后设置SCL为高，再将SDA设置为高，最后将SCL拉低。 - `IIC_Rd_Ack()` 用于读取从机的应答，将SDA设置为输入，等待读取应答位，然后根据SDA的值设置标志位F0。 - 应答发送宏定义未给出，通常会与`IIC_Rd_Ack()`类似，但会在SDA上发送低电平（应答）或高电平（非应答）。 通过这些基本规则、操作模式和宏函数，开发者可以实现基于IIC协议的硬件级通信，以连接并控制各种IIC兼容的外设。理解这些细节对于设计和调试IIC通信系统至关重要。