17.1 IIC接口介绍

17.1.1 IIC 总线的概念　　

　　I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

　　主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件．在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件．然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下．主机负责产生定时时钟和终止数据传送。　

　　I2C总线特点可以概括如下：

　　(1)在硬件上，12C总线只需要一根数据线和一根时钟线两根线，总线接口已经集成在芯片内部，不需要特殊的接口电路，而且片上接口电路的滤波器可以滤去总线数据上的毛刺．因此I2C总线简化了硬件电路PCB布线，降低了系统成本，提高了系统可靠性。因为12C芯片除了这两根线和少量中断线，与系统再没有连接的线，用户常用IC可以很容易形成标准化和模块化，便于重复利用。

　　(2)I2C总线是一个真正的多主机总线，如果两个或多个主机同时初始化数据传输，可以通过冲突检测和仲裁防止数据破坏，每个连接到总线上的器件都有唯一的地址，任何器件既可以作为主机也可以作为从机，但同一时刻只允许有一个主机。数据传输和地址设定由软件设定，非常灵活。总线上的器件增加和删除不影响其他器件正常工作。

　　(3)I2C总线可以通过外部连线进行在线检测，便于系统故障诊断和调试，故障可以立即被寻址，软件也利于标准化和模块化，缩短开发时问。

　　(4)连接到相同总线上的IC数量只受总线最大电容的限制，串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100Kbit/s，快速模式下可达400Kbit/s，高速模式下可达3．4Mbit/s。

　　(5)总线具有极低的电流消耗．抗高噪声干扰，增加总线驱动器可以使总线电容扩大10倍，传输距离达到15m；兼容不同电压等级的器件，工作温度范围宽。

17.1.2 IIC 总线术语

8.1.3 IIC 总线信号类型

• IIC 总线信号类型：IIC 总线在传输过程中共有3种类型信号：开始信号、结束信号和响应信号

• 开始信号（S）：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（P）：SCL 为低电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据

• 响应信号（ACK）：接收器在接收到 8 位数据后，在第9个时钟周期，拉低 SDA 电平　　

　　SDA 上传输的数据必须在 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。如下，IIC 总线的位传输图：

17.1.3 IIC总线的数据传输格式

　　发送到 SDA 线上的每个字节必须是 8 位的，每次传输可以发送的字节数量不受限制。每个字节后必须跟一个响应位。

　　首先传输的是数据的最高位（MSB）。如果从机要完成一些其他功能（例如一个内部中断服务程序）后才能继续接收或发送下一个字节，从机可以拉低 SCL 迫使主机进入等待状态。

　　当从机准备好接收下一个数据并释放 SCL 后，数据传输继续。如果主机在传输数据期间也需要完成一些其他功能（例如一个内部中断服务程序）也可以拉低 SCL 以占住总线。

　　启动一个传输时，主机先发送 S 信号，然后发出 8 位数据。这8位数据的前 7 位为从机的地址，第 8 位表示传输方向（0 表示写操作，1 表示读操作）。被选中的从机发出响应信号。紧接着传输一系列字节及其响应位。

　　最后，主机发出 P 信号结束本次传输。

　　主机——发送器用10位地址寻址从机——接收器

　　主机——接收器用 10 位地址寻址从机——发送器

　　组合格式 主机用 10 位地址寻址从机 然后发送数据到这个从机并向这个从机读数据

　　组合格式 主机发送数据到两个都有 10 位地址的从机

　　组合格式 主机发送数据到两个从机 一个用 7 位地址 一个用 10 位地址

17.2 S3C2440 I2C 总线控制器

　　IIC 接口有4种工作模式：主机发送器、主机接收器、从机发送器和从机接收器

 　　从图种可以知道，S3C2440提供4个寄存器来完成 IIC 的操作。SDA 线上的数据从 IICDS 寄存器发出，或传入 IICDS；IICADD 寄存器中保存 S3C2440 当作从机时的地址；IICCON、IICSTAT 两个寄存器用来控制或标识各种状态，比如选择工作模式，发出 S 信号、P信号，决定是否发出 ACK 信号，检测是否收到 ACK 信号。

　　寄存器的用法见芯片手册

8.3 程序

　　JZ2440 没有使用 IIC 接口的器件