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【stm32】I2C通信协议

概念及原理

• 如果我们想要读写寄存器来控制硬件电路，就至少需要定义两个字节数据

  • 一个字节是我们要读写哪个寄存器，也就是指定寄存器的地址

  • 另一个字节就是这个地址下存储寄存器的内容

    • 写入内容就是控制电路，读出内容就是获取电路状态

I2C硬件规定(硬件电路)

一主多从

1. cpu就是我们的单片机，作为总线的主机

   1. 任何时候都是主机掌控SCL线

   2. 在空闲状态下，主机可以主动发起对SDA的控制

   3. 只有在从机发送数据和从机应答的时候，主机才会转交SDA的控制权给从机

   4. 对于从机在任何时候，都只能被动的获取SCL时钟线，从机不允许控制SCL线

   5. 对于SDA数据线，只有在主机发送读取从机的命令后，或者从机应答的时候，从机才能短暂的获取SDA的控制权

L2C的SCL和SDA的输入输出配置问题

1. 为了避免总线没协调好导致电源短路这个问题(从机一个输出高电平一个输出低电平)，I2C的设计是，禁止所有设备输出强上拉的高电平

2. 采用外置弱上拉电阻加开漏输出的电路结构

   1. 

   2. 就是设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式

3. 

   1. 要是想输出，就去拉杆子或放手，操作杆子变化就行

   2. 要是像输入，就直接放手，观察杆子高低就行

   3. 因为开漏模式下，开漏模式下，输出高电平就相当于断开引脚

      1. 所以在输入之前，可以直接输出高电平

      2. 不需要再切换成输入模式了

关于SCL和SDA时序问题

1. 拽下SCL是因为：

   1. 一方面是占用这个总线

   2. 另一方面也是方便我们这些基本单元的拼接

      1. 就是我们之后会保证，除了起始和终止条件，每个时序单元的SCL都是以低电平开始低电平结束

2. 主机接收一个字节数据

   1. 在接收前需要释放SDA，释放SDA就相当于切换成输入模式

   2. 或者理解成，所有设备包括主机都处于输入模式，当主机需要发送的时候，可以主动拉低SDA，而主机在被动接收的时候，就必须先释放SDA

   3. 因为总线是线与的特征，任何一个设备拉低，总线就是低电平

如果有相同的芯片挂在同一条总线

• 这就用到地址中的可变部分了

• 一般器件的最后几位是可以在电路中改变的

• 比如MPU6050地址的最后一位，就可以由板子上的AD0引脚确定

  • 这个引脚接低电平，那他的地址就是1101 000

  • 这个引脚接高电平，那他的地址就是1101 001