对IIC总线时序的一点理解以及ACK和NACK(NAK)

发布者:水墨人生最新更新时间:2023-06-27 来源: elecfans关键字:IIC  总线时序  ACK  NACK  NAK 手机看文章 扫描二维码
随时随地手机看文章

关于IIC的响应问题:对于每一个接收设备(从设备,slaver),当它被寻址后,都要求在接收到每一个字节后产生一个响应。因此,the master device 必须产生一个额外的时钟脉冲(第九个脉冲)用以和这个响应位相关联。


在这个脉冲期间,发出响应的从设备必须将SDA拉低并在时钟脉冲的高电平期间保持住。这表示该设备给出了一个ACK。如果它不拉低SDA线,就表示不响应(NACK)。


另外,在从机(发送方)发送完最后一个字节后主设备(接收方)必须产生一个不响应位,用以通知从机(发送方)不要再发送信息了,这样从机就知道该将SDA释放了,而后,主机发出一个停止位给slaver。


总结下,IIC通讯中,SDA 和 SCL 都是有主机控制的,从设备只是能够将SDA线拉低而已。对于SCL线,从机是没有任何能力去控制的。从机只能被动跟随SCL。


再说的清楚些:

主机发送数据到从机的状态下:主机控制SCL信号线和SDA信号线,从机只是在SCL线为高的时候去被动读取SDA线。

主机读取从机的数据的状态下:主机来发出时钟信号,从机只是保证在时钟信号为高电平的时候的SDA的状态而已。

//----------------------------------------

补充@201108311142

SDA和SCL已经通过上拉电阻被上拉,master可以控制(拉低或者释放)这两条线,而slaver只能控制SDA线。当master发送数据时,master会适时地将SDA和SCL拉低或释放(拉高)。确切的时序应该是这样的:

当mater要发送一个start时,mater会将SDA拉低,这就可以了,因为此时的SCL一定是High。好了,一个start就这样发出去了。而slaver也会发现这个start信号的发生,slaver便会准备好接收接下来的数据了。紧接着,master要发送一个Byte的数据了,一位一位的发出这8个bits。这时master会先将SCL拉低,然后在SCL为低的状态下将一个bit准备好放到SDA上(比如要发送一个 0,master就会通过拉低SDA来放好这个0),然后master会把SCL拉高(释放),此时slaver会立刻检测到SCL的变化,由此聪明的slaver便知道master已经将要发送的那个bit准备好了,slaver便会在这个SCL的高电平期间尽快(maser不会等你很久的哦)去读取一下SDA,嗯读到了一个0,slaver就把这个0放到自己的移位寄存器中待后续处理。master会在一个设定好的时间后把SCL再次拉低,然后在SCL为低电平期间把下一个bit放到SDA上,然后再把SCL拉高,然后slaver在SCL的高电平期间再去读SDA。。。。。如此反复8次,一个Byte的传输便告结束。当这8个bit发完后,SCL是处于低电平的(被master拉低的),SDA是出于高电平的(master已经释放了SDA)。

当一个字节发送完毕后,master会释放SDA(拉高)并拉低SCL,此时slaver如果打算发出一个ACK的话,它必须在这个SCL被master拉低的短暂时间内去主动将SDA拉低并保持住 (此前我们说过,SDA此时已经被master释放,所以slaver才有机会去拉低这个SDA)。master会在一个确定的时间后再次将SCL拉高,并在拉高的期间去读取SDA线的状态,如果读到低电平,则认为收到了来自slaver的响应(ACK),否则认为slaver没有响应(NACK)刚才发送的那一个Byte。这个过程就是我们说的i2c通讯中的第9个时钟周期。当master读完这个ACK / NACK 后,会再次将SCL拉低,用以通知slaver:第9个时钟周期已经结束,你现在可以释放SDA了。而此时master也可以向SDA上准备下一个Byte的第一个bit。继而重复上述过程。。。。。或者,master也许想在接下来发送一个stop过去,那么master会在这个SCL为低的时间内将SDA拉低,而后再将SCL拉高,在SCL为高的期间再将SDA释放 (拉高) 。这样,一个STOP位就产生了。你会发现此后的SDA和SCL都是高,这就是是所谓的总线空闲了!

一句话:SCL是单向的,由master控制。而SDA是双向的,master可以控制,slaver也可以控制。

阅读上述过程时,始终牢记:SDA上的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定,SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化。(开始信号和结束信号例外)!

另外,需要注意的是,并非每传输8位数据之后,都会有ACK信号,有以下3种例外:

(1)当从机不能响应从机地址时(例如它正忙于其他事而无法相应I2C总线的操作,或者这个地址没有对应的从机),在第9个SCL周期内SDA线没有被拉低,即没有ACK信号。这时,主机发出一个P信号终止传输或者重新发出一个S信号开始新的传输。

(2)如果从机接收器在传输过程中不能接收更多的数据时,它也不会发出ACK信号。这样,主机就可以意识到这点,从而发出一个P信号终止传输或者发出一个S信号开始新的传输。

(3)主机接收器在接收到最后一个字节后,也不会发出ACK信号。于是,从机发送器释放SDA线,以允许主机发出P信号结束传输。


关键字:IIC  总线时序  ACK  NACK  NAK 引用地址:对IIC总线时序的一点理解以及ACK和NACK(NAK)

上一篇:s3c2440中GPIO上拉电阻的初步认识
下一篇:UART,SPI,IIC的一点理解

推荐阅读最新更新时间:2024-11-13 16:18

stm32专题十五:IIC通讯
IIC I2C 通讯协议(Inter-Integrated Circuit)是由Phiilps公司开发的,由于它引脚少,硬件实现简单,可扩展性强,不需要USART、CAN等通讯协议的外部收发设备,现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。 IIC总线物理层的特点: 1 它是一个支持多设备的总线。“总线”指多个设备共用的信号线。在一个I2C通讯总线中,可连接多个I2C通讯设备,支持多个通讯主机及多个通讯从机; 2 一个I2C总线只使用两条总线线路,一条双向串行数据线(SDA) ,一条串行时钟线 (SCL)。数据线即用来表示数据,时钟线用于数据收发同步; 3 每个连接到总线的设备都有一个独立
[单片机]
stm32专题十五:<font color='red'>IIC</font>通讯
mini2440裸机试炼之——IIC控制EEPROM数据传输
内容: 向EEPROM(AT24C02)内部地址0x00—0xff,依次写入0x00—0xff,然后再读出数据。 IIC总线介绍: IIC(Inter-IntegratedCircuit,I2C)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微处理器及其外围设备。在iic总线上,只需要两条线:串行数据线SDA和串行时钟线SCL,便可完成通信 IIC要点 1、清IIC中断标志语句rIICCON&= ~0x10;一定要在读写寄存器IICDS的后面,中断是读写寄存器后发生的; 2、由于EEPROM的读取速度并不快,所以每次读写中断都需要短暂的延时函数; 3、在对AT24C02A进行读取数据时,在发送带有读命
[单片机]
mini2440裸机试炼之——<font color='red'>IIC</font>控制EEPROM数据传输
STM32 IIC难点易错点
先来点题外话~网上说STM32F103的IIC有瑕疵!就当是有些短板吧,个人觉得,用起来肯定没问题,只是不好用。人家说ST公司考虑到专利问题,没按飞利浦的标准来。导致STM32的IIC使用起来非常繁杂。下面就讲讲用STM32 IO口模拟IIC的注意问题: IIC总线时序: 我就因为没理解好应答,吃了亏。讲一讲IIC的几个重要状态: 1、空闲状态:当IIC总线空闲时,SDA和SCL两条线均为高电平,由于连接到总线上的器件必须是漏级和集电极开路(至于威为什么请读者自己搜索),只要有一个器件任意时刻输出低电平,都将使总线上的信号变低,即各器件的SDA和SCL是线与的关系。由于各器件输出端是漏级开路,故必须通过上拉电阻接
[单片机]
STM32 <font color='red'>IIC</font>难点易错点
基于IIC总线的AD转换模块PCF8591
/*本程序使用普中开发板调试*/ #include reg52.h #include intrins.h #define uint unsigned int #define uchar unsigned char #define addw 0x90 #define addr 0x91 sbit scl=P2^0; sbit sda=P2^1; sbit rs=P2^6; sbit rw=P2^5; sbit en=P2^7; uchar Ch0value,Ch1value; void delayms(int i) { int x,y; for (x=i;x 0;x--) for(y=110;y 0;y--); }
[单片机]
S3C2416裸机开发系列十二_IIC驱动实现
IIC是Philips推出的芯片间串行传输总线,它以二根连线实现完善的全双工同步数据传送,可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。由于其接口简单灵活,很多外围器件均提供了IIC接口,如手机、平板常用的重力传感器、地磁感应、陀螺仪、电容屏接口等均是采用IIC接口的。这些器件采用IIC接口可减少芯片封装的引脚,使之更小型化,同时也可以降低布线难度,这对于手机、平板这些PCB芯片集成度相当高的产品来说是很有必要的。笔者此处就s3c2416的IIC接口应用作一个简单的介绍。 1. IIC总线概述 IIC总线物理上包括两条总线线路,一条串行数据线SDA,一条串行时钟线SCL。为了使各个IIC设备线与相连在总线上,IIC总线接口均采用开
[单片机]
S3C2416裸机开发系列十二_<font color='red'>IIC</font>驱动实现
【PIC单片机】-- IIC相关知识
00 写在前面 该系列的文章,源自于担任过PIC单片机课程的助教,主要向学弟们讲解了几节实验课的内容。在此记录上课的一些知识。 本系列文章主要介绍的内容: 实验1–介绍和基本I/O–按钮和LED(学习嵌入式的第一步就是点一个灯,就像学习编程语言的第一步都是写一个“hello world”代码) 实验2–MPLAB+PICkit 3+LCD+I/O(这次主要是介绍液晶显示屏的使用,很多时候我们系统的调试都需要用到,比如做一个测温系统,那我们就可以通过液晶显示屏,显示传感器采集的数值,然后再通过软件来做进一步的处理) 实验3–ADC(这个是模数转化实验,就是之前模数电学习那些知识的一个综合运用) 实验4–串行通信–UA
[单片机]
【PIC单片机】-- <font color='red'>IIC</font>相关知识
用430写的IIC总线协议:24C02掉电记忆程序(数码管显示)
#include msp430x14x.h #define OP_READ 0xa1 // 器件地址以及读取操作 #define OP_WRITE 0xa0 // 器件地址以及写入操作 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define SDA_OUT P1DIR|=BIT3 #define SDA_IN P1DIR&=~BIT3 #define SCL_OUT P1DIR|=BIT2 #define SCL_IN P1DIR&=~BIT2 #define SDA_H P1OUT|=BIT3 #define SDA_L P1OUT&=~
[单片机]
用面向对象思想封装IIC、AT24C64驱动
一. 简述 使用面向对象的编程思想封装IIC驱动,将IIC的属性和操作封装成一个库,在需要创建一个IIC设备时只需要实例化一个IIC对象即可,本文是基于STM32和HAL库做进一步封装的。底层驱动方法不重要,封装的思想很重要。在完成对IIC驱动的封装之后借助继承特性实现AT24C64存储器的驱动开发,仍使用面向对象的思想封装AT24C64驱动。 二. IIC驱动面向对象封装 iic.h头文件主要是类模板的定义,具体如下: //定义IIC类 typedef struct IIC_Type { //属性 GPIO_TypeDef *GPIOx_SCL; //GPIO_SCL所属的GPIO组(如:GPIOA) GPIO_Ty
[单片机]
小广播
设计资源 培训 开发板 精华推荐

最新单片机文章
何立民专栏 单片机及嵌入式宝典

北京航空航天大学教授,20余年来致力于单片机与嵌入式系统推广工作。

换一换 更多 相关热搜器件

 
EEWorld订阅号

 
EEWorld服务号

 
汽车开发圈

电子工程世界版权所有 京B2-20211791 京ICP备10001474号-1 电信业务审批[2006]字第258号函 京公网安备 11010802033920号 Copyright © 2005-2024 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved