学51单片机-IIC总线与时序

Terran

IIC总线是飞利浦公司上世纪80年代设计出来的一种总线通信方式，主要用来连接整体电路，它可以一个总线结构上连接多个设备。

       很多人听到IIC总线、SPI总线、485总线什么的就会晕，其实，数据传输的接线方式，大体上就是两种：一种是并行接口，一种是串行接口。

       并行接口是什么？用并行方式来传输数据的接口。假如我想传输几个8位的数据，那好，单片机上用8个IO传送数据，每次就能传送一个。假如想传输几个16位的数据呢？那就要用16个IO！优点是速度快，缺点是占用的IO太多了。

       串行接口是什么？是指数据在有限的几个IO上按照顺序，一位一位的进行传输。这类有很多：UART、IIC、SPI、CAN、USB等等，只要是串行传输的接口，都是串口的一种。但是由于早期人们都习惯把UART口称为串口，导致很多人都习惯了说串口的时候特指UART口。就好像很多人把晶体和晶振都统称为晶振一样，但实际上这两种器件是有区别的。

       什么是时序？时序是串行接口或者并行接口在进行数据传输的时候，传输线必须要遵守的时间的顺序！如果不按照时序来，数据传输肯定是会有问题的。

       最明显的体现就是，有串行接口的器件的datasheet里面经常会有时序图。以昨天提到的PCF8591为例，下图是位传输的时序图：

       下图是开始信号和结束信号的时序图：

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       下图是应答信号的时序图：

       发送机在发送完一个8位数据字节后，会把DATA线拉高，接收机会在第九个时钟高电平到来前把DATA线拉低，SCL线拉低后，DATA线置一，完成应答的流程。

       以上，就是一个IIC总线传输的时序要求，大家可以对照昨天的代码，分别去看开始信号、结束信号、应答信号还是数据传输的时序，理解了，这些知识才变成自己的。

       理科男最怕的就是写作文。1、我写的不生动，2、字数写不够。所以上学的时候每次写作文都是拼命的凑字数。这导致我早期看datasheet的时候，也是挑挑拣拣的看，从来没认真研究过时序图。

       但是，厂家给我们提供datasheet不是当作摆设的，真的是有太多重要的信息在里面。datasheet里面几乎句句都有用。因为他们是想用最简单的语言完成最全面的描述，无论是表格还是图形，出现在这里都是有理由的！

       可能我已经说了很多遍了，但还是要重复一下：一定要学会看datasheet！

       然后，就是这套日志的事，不知不觉写了十多天，开始的很突然，准备的很仓促，由于工作原因，每天就那些时间去准备，有些地方没达到我想要的效果，不过总算把51内部的东西写完了。外设多种多样，而且我手里没有太多实物，讲起来云里雾里，大家会觉得听天书，所以今天，要划上一个句号了。

但是，学习的思路都已经包含在这套日志里面了，认真看的人自然就会懂了。后面的日子，会更正日志里的一些错误，丰满一些内容，再丰富一下自己的大脑。

5 Z! t0 A/ t' r1 J

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I2C总线在传送数据过程中，共有三种类型信号：开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
) m6 f: Z6 o$ m应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。这是重点！

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IIC总线只有2根信号线，一根是数据线SDA，一根是时钟线SCL。
  ]* R2 Z* \4 {7 p& fSDA和SCL均为双向信号线，通过上拉电阻接正电源。
当总线空闲时，两根线都是高电平。
2 I* n0 e. S; d. r1 M连接到总线上的任一器件，输出低电平，都将使总线的信号变低。