硬件学习——I2C

I2C简单来讲就是2线的串行总线，由SDA（Serial Data Line）和SCL（Serial Clock Line）构成。

它遵循主从结构：（允许多主多从）

主设备：发起、停止数据输出，并且通过控制时钟来控制数据传输过程。

从设备：响应主设备，并且可以通过拉低时钟线暂停数据通信。

每个从设备都有拥有一个I2C从地址，这也是主设备区分每个从设备的方法。（利用I2C桥可以多个从设备共用一个从地址）

I2C通常都要加上拉电阻，因为IO口是OD/OC。、

上拉电阻的选择会影响信号边沿：电阻过大会使得上升沿过缓，电阻过小会使低电平被抬高。（可以从设备对上升沿的边沿时间要求来确定电阻，公式T=0.8473RC）

I2C的速率常见有：1.普通模式：100KHz；2.快速模式：400KHz；3.高速模式：3.4MHz。

空闲状态下：SDA和SCL同时处于高电平。

起始信号：SCL高电平，SDA由高电平变为低电平。

结束信号：SCL高电平，SDA由低电平变为高电平。（高电平时空闲，低电平才是工作）

数据有效性：在SCL高电平期间，SDA上的数据必须保持稳定；在SCL低电平期间，SDA上的高电平或者低电平才允许变化。

数据传输过程：以MSB为单位，8bits（1字节），字节数无限制。每字节数据之后均有1bit为应答信号。从设备忙的时候，可以拉低SCL来让主设备等待。

I2C应答信号：发送设备每发送一个字节，就在第9个时钟脉冲期间释放SDA，由接收设备反馈1个应答信号。应答信号为低电平的时候，为有效应答。

——————————————————————————————————————————

I2C会出现的一些问题：

1. 地址冲突：可以增加一组I2C或者利用I2C桥。

2. 半高电平：GPIO配置成开漏输出模式，或者软件调整时序。

3. I2C总线死锁：开始通信前发送9个时钟信号解除总线死锁。