I2C總線的基本操作

1. 起始條件

始條件表示一系列操作的開始。圖1表示起始條件以及隨后數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始操作。在I2C總線的空閑狀態(tài)下，SDA及SCL通過上拉電阻都為高電平。在這樣的狀態(tài)下，如果SCL仍保持高電平，而SDA變?yōu)榈碗娖?則成為開始指令。

圖1 I2C總線的起始條件 　　

由于該狀態(tài)并不出現(xiàn)于地址及數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收過程中，因此，即使在途中發(fā)生異常，只要檢測出該狀態(tài)，初始化內(nèi)部的狀態(tài)機，就可以使其恢復。

2. 結(jié)束條件

在一系列操作的最后是結(jié)束條件。結(jié)束條件如圖2所示。當SOL為高電平時，一旦SDA由低電平變化為高電平，即成為結(jié)束條件，主機與器件之間的通信將停止，器件恢復為空閑狀態(tài)。進行寫操作時的結(jié)束狀態(tài)是開始進行EEPROM內(nèi)部單元寫操作的指示標志。

圖2 I2C總線的結(jié)束條件 　　

結(jié)束前所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是ACK／NoACK的狀態(tài)位，如果是ACK，則該狀態(tài)位為低電平。但如果發(fā)生某種錯誤時，則表示為NoACK的高電平。讀操作時的最后字節(jié)是主機向器件返回NoˉACK信息，所以SDA為高電平。這樣就不能形成結(jié)束條件所需要的SDA的上升沿，因此在結(jié)束之前需要加入啞元“0”數(shù)據(jù)位作為解決辦法。

在最終數(shù)據(jù)的ACK NoACK之后，主機通過下述的流程，形成結(jié)束條件，如下所述：

①SCL變?yōu)榈碗娖剑?/P>

②SDA變?yōu)榈碗娖剑?/P>

③SOL變?yōu)楦唠娖剑òl(fā)送啞元數(shù)據(jù)）；

④SDA變?yōu)楦唠娖剑ńY(jié)束條件）。

3. 數(shù)據(jù)傳輸

數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧鞒倘鐖D3所示。除去開始與結(jié)束條件，在傳輸包含地址指定等數(shù)據(jù)時，能夠使SDA發(fā)生變化的條件只能是在SOL為低電平時。因此，總線操作以如下的步驟進行：

①SCL變?yōu)榈碗娖剑?/P>

②為SDA設(shè)置數(shù)據(jù)（主機或者器件）；

③SCL變?yōu)楦唠娖健?/P>

進行數(shù)據(jù)讀操作時，主機在SOL恢復為高電平之前讀取數(shù)據(jù)。

圖3 I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸