1.IIC接口原理

内部集成电路总线(Inter Integrated Circuit BUS, IIC BUS)，用于连接控制器及其外（wài）围设备。是具备（bèi）总线仲（zhòng）裁（cái）和高（gāo）地速设备同步（bù）等功能的高性能多主（zhǔ）机总线。直接用导线连接设备，通信时无需片（piàn）选信号。

IIC总线有（yǒu）如（rú）下（xià）操作模式：主发送模（mó）式（shì）、主接受模式、从发送模式、从接受模式。

2.通用传输过程及格式

起始条件（jiàn）：当IIC接口处于从模式时，要想数（shù）据传输，必须检测SDA线上的起始条件（jiàn），起始条件由（yóu）主器件产生。当SCL信号为（wéi）高时，SDA产生一个由高变低的电平变化，即产（chǎn）生一个启动信号。当IIC总线上产生（shēng）了启动信（xìn）号后，这条总线就被发出（chū）起始信号的主器（qì）件占用了，变成（chéng）"忙"状态。

停（tíng）止条（tiáo）件（jiàn）：在（zài）SCL信号为高时，SDA产生一个由低变高的电平变化处，产生了一个停止信号（hào）。停止条件也由主（zhǔ）器件产生，作（zuò）用是停止与某个从器件之间的数据传（chuán）输。当IIC总线（xiàn）上产生了一个停（tíng）止（zhǐ）条件，那么在几个时钟周期（qī）之后（hòu）总（zǒng）线就（jiù）被释放，变成"闲"状态（tài）。

当主器件送出（chū）一个起始条件（jiàn），它还会（huì）立即送出一个从地址（zhǐ），来通知将与它进行数据通信的从（cóng）器（qì）件（jiàn）。1个字节的地址包括7位（wèi）的地址信息和（hé）一位的传输方向的指示位，如果第7位为0，表示马上要进行写操作;如果为1，表示马上要进行读操作（zuò）。

数据传输（shū）格式：SDA线上传输的每个字节长度都是8位，每次传输中（zhōng）字节的数（shù）量是（shì）没有限制的，在起始条件后（hòu）面的第一个字节是地址（zhǐ）域，之后（hòu）每个传输（shū）的字节后面都有一个应（yīng）答(ACK)位(即（jí）一（yī）帧共有9位（wèi）)。传输中串行数（shù）据的MSB(字（zì）节的高位（wèi）首（shǒu）先发送)。

应答信号（hào）：为（wéi）了完成（chéng）1个字节的传输（shū）操（cāo）作，接收器应该在（zài）接（jiē）受完1个（gè）字节之后发送ACK位到发（fā）送器，告诉发送器收（shōu）到这个字节。ACK脉冲信号在SCL线上第9个时（shí）钟处发出（chū）(前面8个时钟完成1个字节的数据（jù）传输，SCL上的时（shí）钟都是由主器件产（chǎn）生的)。当发送器要接受ACK脉冲时，应该释放（fàng）SDA信号线，即将（jiāng）SDA置高（gāo）。接（jiē）收器在（zài）接收完前面8位数据（jù）后（hòu），将SDA拉（lā）低。发送器探测到SDA为（wéi）低，就认为（wéi）接收器成功接收了前面的8位数据。

3.数据传输过程

开始：主（zhǔ）设备产生启动信（xìn）号，标（biāo）明数（shù）据传输（shū）开始。

地（dì）址：主设（shè）备发送地（dì）址信息，包含7位的（de）从（cóng）设备地址和1位的数据方向指示（shì）位(读或写位，表示数据流的（de）方向（xiàng）)。

数（shù）据：根据指示位（wèi），数据（jù）在主设（shè）备和从设备之间进行传输。数（shù）据一般以8位传输，MSB先传;具体能（néng）传（chuán）输多（duō）少（shǎo）量的（de）数据并没有限制。接收器产生1位的ACK(应答信号)表明（míng）收（shōu）到了每个字节（jiē）。传（chuán）输过程可以被中（zhōng）止和重新开始。

停止（zhǐ）：主设备产生（shēng）停止信号，结束数（shù）据传输。

4.总线竞争的仲裁

IIC总线（xiàn）上可以（yǐ）挂（guà）载多个器件，有时会（huì）发生两个或（huò）多个（gè）主器件同时（shí）想占用总（zǒng）线的情况（kuàng）。IIC总（zǒng）线具有多（duō）主控能力，可对（duì）发（fā）生在SDA线上的总线竞争进（jìn）行仲裁。

仲裁原（yuán）则：当多个主器件同（tóng）时（shí）想占（zhàn）用总线时，如果某个主器件发送高电平，而另一个（gè）主器件发送低电（diàn）平，则发（fā）送电平（píng）与此时SDA总线电平不符的那个（gè）器件将自动关闭其（qí）输（shū）出级。

总线竞争的仲（zhòng）裁在两个层（céng）次上进行：首先（xiān）是（shì）地址位的比较，如果主器件（jiàn）寻址同一个从器件，则进入（rù）数据（jù）位比较，从而（ér）确保竞争仲裁的可靠性。由于是（shì）利用IIC总线上的信息进行仲裁，不会造成信息的（de）丢失。