1.IIC接口（kǒu）原理

内部集成（chéng）电路总线(Inter Integrated Circuit BUS, IIC BUS)，用于连接控制器（qì）及其外围（wéi）设备（bèi）。是具备总线仲裁（cái）和高地速设备同步等功（gōng）能的高性能多主机（jī）总线。直接用导线连接设备，通信时无需片选信号。

IIC总线有（yǒu）如下操作（zuò）模式：主发送模式、主（zhǔ）接受模式（shì）、从发送模式、从接受模式。

2.通（tōng）用传输过程及格式

起始条件：当IIC接（jiē）口处于从模式时，要（yào）想数（shù）据传输，必须检测SDA线上的起始（shǐ）条件，起始条件（jiàn）由主（zhǔ）器件产生。当SCL信号为高时，SDA产生一个由（yóu）高变低的电平变化，即产（chǎn）生一个启（qǐ）动信号。当（dāng）IIC总线上产生了启动信号后，这条总线就被发出（chū）起始信号的主器件占用了，变（biàn）成"忙"状态。

停止条件：在SCL信号为（wéi）高时（shí），SDA产生一（yī）个（gè）由低（dī）变高的电平变化处，产生了一（yī）个停止信号。停止条件也由主（zhǔ）器（qì）件产生，作用是停止与（yǔ）某个（gè）从器（qì）件之间的数据传（chuán）输（shū）。当IIC总（zǒng）线（xiàn）上产生了一（yī）个停止条件（jiàn），那么在几个时（shí）钟（zhōng）周期之后总线就被释放，变成"闲"状态。

当主（zhǔ）器件送出一个起始条件（jiàn），它还会立即送（sòng）出（chū）一个从地址（zhǐ），来（lái）通知（zhī）将（jiāng）与它（tā）进行数（shù）据通信的从器件。1个字节（jiē）的地址包括7位的地址信息和（hé）一位的传（chuán）输方向的指示位，如果第7位为0，表示（shì）马上要进行写操作;如果为1，表示马上（shàng）要进行（háng）读操作。

数（shù）据传输（shū）格式：SDA线上传（chuán）输的每个字节长（zhǎng）度（dù）都（dōu）是8位，每次（cì）传输中字节的数量是没有限（xiàn）制的，在起始条件后面的第一个字节是地址（zhǐ）域，之后每个传（chuán）输的字节后面都有（yǒu）一个应（yīng）答（dá）(ACK)位(即一帧（zhēn）共有（yǒu）9位)。传（chuán）输中串行数（shù）据的MSB(字节的（de）高位首先发（fā）送)。

应答（dá）信号（hào）：为（wéi）了完成1个字节的传（chuán）输（shū）操作，接收器应（yīng）该（gāi）在接受完1个字节之后发送ACK位到发送器（qì），告（gào）诉发送器收到这（zhè）个字节。ACK脉冲（chōng）信号在SCL线（xiàn）上（shàng）第9个（gè）时钟处发出(前面8个时钟（zhōng）完成（chéng）1个字节（jiē）的数据传输，SCL上的时（shí）钟都是由主器件产生的)。当（dāng）发（fā）送器要接受（shòu）ACK脉冲时，应该释放SDA信号线，即将SDA置高。接收器（qì）在接收完前面8位数（shù）据后，将SDA拉低。发（fā）送（sòng）器探测到SDA为低，就（jiù）认（rèn）为接收器成功（gōng）接收了前面的8位数（shù）据。

3.数据传输过程

开始：主设（shè）备（bèi）产（chǎn）生启动（dòng）信（xìn）号，标明数据传输开始。

地址：主设备发送（sòng）地（dì）址信（xìn）息（xī），包含7位的从设备地（dì）址和1位的数（shù）据方（fāng）向指（zhǐ）示位（wèi）(读或写位（wèi），表示数（shù）据流的方向)。

数（shù）据：根（gēn）据指示位，数据在主设备和从（cóng）设备之间进行传输。数据一般以8位传输，MSB先传;具体能传输多（duō）少（shǎo）量的数（shù）据并没有限制。接收器产生1位的ACK(应答信号)表明收到了每个字节。传输过程可以被中止和重新开始。

停止：主设备产生停（tíng）止信号（hào），结束（shù）数据传输。

4.总线竞争的仲裁

IIC总线上可以（yǐ）挂载（zǎi）多个（gè）器件，有时会发生（shēng）两个或多个（gè）主器件（jiàn）同时想占用总线的情况（kuàng）。IIC总线（xiàn）具有（yǒu）多主（zhǔ）控能力，可（kě）对发生在SDA线上的总线竞争进行（háng）仲（zhòng）裁。

仲裁原则：当多个主器件同时（shí）想占用总线时，如果某个主（zhǔ）器件发送高电（diàn）平，而（ér）另一个（gè）主器件发送低电（diàn）平，则发送电平与此时SDA总线电平不符（fú）的那个器件将自动（dòng）关闭其输出级（jí）。

总线竞争的仲裁在两个层次上进行（háng）：首先是地址位的（de）比较，如果主器件寻址同一个从器（qì）件，则进（jìn）入数据位比较，从而（ér）确保竞争仲裁（cái）的可（kě）靠（kào）性。由于（yú）是利用IIC总（zǒng）线上的信息进行仲裁（cái），不会造成信息的（de）丢失。