1.IIC接口原理

内部（bù）集成电（diàn）路总线(Inter Integrated Circuit BUS, IIC BUS)，用于连接控（kòng）制器及其外围设备。是具备（bèi）总线（xiàn）仲裁和高地速设（shè）备同步等功能（néng）的高性能多主机总线。直接用导线连（lián）接设备，通（tōng）信时无需片选信（xìn）号。

IIC总线有如下操作（zuò）模式：主发送模式、主接受（shòu）模式、从发送模式（shì）、从（cóng）接受模式。

2.通用传输（shū）过程及格式

起（qǐ）始条件：当（dāng）IIC接口处于从模式时，要（yào）想数据传输，必须检测SDA线上（shàng）的起始条件，起始条件由主器件产生（shēng）。当SCL信号（hào）为高（gāo）时，SDA产生一个由高变低的电平（píng）变化，即产生一个启动信号。当IIC总（zǒng）线上产生了启动信号后（hòu），这条（tiáo）总线就（jiù）被发出（chū）起（qǐ）始（shǐ）信号的主器件占用了（le），变（biàn）成"忙"状态。

停止条件（jiàn）：在SCL信号为高时，SDA产生一个由低变高的电平（píng）变（biàn）化处（chù），产生了（le）一（yī）个停止信号（hào）。停止条件也由主（zhǔ）器件产生，作用是停止与某个从器（qì）件之间的数据（jù）传输。当IIC总线上（shàng）产生了一个停止（zhǐ）条件，那么（me）在几个（gè）时（shí）钟（zhōng）周期之后总线就被释放，变成"闲"状态。

当主器件送出一（yī）个（gè）起（qǐ）始（shǐ）条件，它还会立即送出一（yī）个从地址（zhǐ），来通知（zhī）将（jiāng）与它进行数据通信的从器件（jiàn）。1个字节的地址包括7位的地（dì）址（zhǐ）信息（xī）和一位的（de）传输方（fāng）向的指（zhǐ）示位，如果第7位为0，表示（shì）马上要进行写（xiě）操作（zuò）;如果为1，表（biǎo）示马上要（yào）进行读操（cāo）作。

数据传输格式：SDA线（xiàn）上传输的每个字节长度（dù）都是8位，每次传输中字（zì）节（jiē）的（de）数量是（shì）没有限制（zhì）的，在起始条件后（hòu）面的第（dì）一（yī）个字节是地址域，之后每（měi）个传输（shū）的字节后面都（dōu）有一个（gè）应答(ACK)位(即一帧共（gòng）有9位)。传输中串行（háng）数据（jù）的MSB(字（zì）节的（de）高位首先（xiān）发送)。

应答信号：为了（le）完成1个字节的传输操（cāo）作，接收器应该在接受（shòu）完（wán）1个字节（jiē）之后发（fā）送ACK位（wèi）到发送器，告诉发送器收到这个字节。ACK脉冲信号在SCL线上第9个时钟处发出(前面8个时钟完成1个字节的数据传输，SCL上的时钟（zhōng）都是（shì）由主器件（jiàn）产生的)。当发送器要（yào）接受ACK脉冲时（shí），应该释放SDA信号线，即将SDA置高。接收器在接（jiē）收完前（qián）面8位数据后，将（jiāng）SDA拉低。发（fā）送器探测到SDA为（wéi）低，就认（rèn）为接（jiē）收器成功（gōng）接收了前面的8位数（shù）据。

3.数（shù）据传输过程

开始：主设备产生启（qǐ）动信号（hào），标明数据传（chuán）输（shū）开始。

地址（zhǐ）：主设备发送（sòng）地址信息，包含7位的从设备地址和1位（wèi）的数据方向指示位(读（dú）或写位，表示数据流（liú）的方向)。

数据：根据指示位，数据（jù）在主（zhǔ）设备和从（cóng）设备之间进行传输。数（shù）据一般以8位传输（shū），MSB先（xiān）传（chuán）;具体能传输多少量的（de）数据并没有限制（zhì）。接收器产（chǎn）生1位的ACK(应答信号)表（biǎo）明收到了每（měi）个字节（jiē）。传（chuán）输过程可以被中止和重新开始。

停止：主设（shè）备产生停止信号（hào），结束数（shù）据传输。

4.总（zǒng）线竞争的仲裁

IIC总线上可以（yǐ）挂载多个器（qì）件，有时会发生两个或多个主器（qì）件同（tóng）时想占（zhàn）用总线（xiàn）的情况。IIC总线具有（yǒu）多（duō）主控能力，可对发生在（zài）SDA线上（shàng）的总线竞争进行仲裁（cái）。

仲裁原则（zé）：当多个（gè）主器件同时想（xiǎng）占用（yòng）总（zǒng）线时，如果某个主（zhǔ）器件发送高电平，而另一（yī）个主器件（jiàn）发送低（dī）电平，则发送电（diàn）平与此时SDA总线电平不符（fú）的那个器件（jiàn）将（jiāng）自动关（guān）闭其输出级。

总线竞争的仲裁在两个层（céng）次上进行（háng）：首先是地址位的比（bǐ）较，如果主器（qì）件（jiàn）寻址同一个从器件，则进入数据（jù）位比（bǐ）较，从而（ér）确保竞争仲（zhòng）裁的可靠性（xìng）。由于是利用IIC总线（xiàn）上的信息（xī）进行仲裁，不会造成（chéng）信息的丢失。