在生活中，經(jīng)常會碰到設(shè)備掉電的情況，像手機(jī)，智能手環(huán)，電腦等等；但是存儲的東西不會丟失，比如電話號碼，短信消息，記事本，微信，QQ信息等等均會被保存下來；恢復(fù)出廠設(shè)置后，這些東西才會消失；

這是因?yàn)檫@些設(shè)備中都有一個“掉電保存”的器件，比如硬盤，U盤等等，他們的特點(diǎn)就是沒電了之后，存在他們上面的信息不會丟失，就像人的大腦，有記憶功能。 在工業(yè)領(lǐng)域也非常常見這種器件，一般有EEPROM和FLASH。它倆共同點(diǎn)是可讀可寫，斷電保存； 不同點(diǎn)是EEPROM寫之前不用擦除，而FLASH寫之前一定要擦除，否則寫不成功；EEPROM一般都使用I2C總線來通信，而FLASH一般是使用SPI總線。

EEPROM存儲器系統(tǒng)架構(gòu)圖 今天就和大家聊一聊I2C總線：

位傳輸

I2C總線是由飛利浦(Philips)公司開發(fā)的一種雙向二線制同步串行總線，實(shí)現(xiàn)有效的IC間的控制，它只需要兩根線(SDA和SCL)即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。

I2C總線在傳輸數(shù)據(jù)都是按照bit來傳送。SCL為時鐘線，SDA為數(shù)據(jù)線；在SCL時鐘線為高電平時，SDA數(shù)據(jù)線上的電平不允許被修改，SCL時鐘線為低電平時，SDA數(shù)據(jù)線上的電平可為高/低。

I2C總線的位傳輸 起始條件：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平切換；表示開始傳送數(shù)據(jù)。 停止條件：SCL為高電平時，SDA由低電平向高電平跳變；表示結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。 空閑條件：I2C總線的SDA和SCL兩條信號線同時處于高電平時；表示空閑狀態(tài)。

?起始和停止條件 ?

數(shù)據(jù)傳輸

字節(jié)傳輸發(fā)送數(shù)據(jù)時，由主機(jī)先發(fā)送一個起始信號，再將SDA信號切換為輸出模式，然后將8位數(shù)據(jù)依次由高到低發(fā)送出去； 發(fā)送完成后，主機(jī)將SDA信號切換為輸入模式，等待叢機(jī)回應(yīng)ACK或NAK；再發(fā)下一筆數(shù)據(jù)

I2C總線數(shù)據(jù)傳輸 叢機(jī)地址在I2C總線系統(tǒng)中，每個設(shè)備都有它的固定地址，一般由芯片的A0,A1和A2決定。叢機(jī)地址字節(jié)由七位地址位(D7-D1位)和一位方向位(為D0位)組成。 器件地址的D7-D4一般都是被廠家固定了為1111，余下的D3，D2和D1連接到芯片的A2，A1和A0決定；D0為0x00表示寫，D0為0x01表示讀。大家看例程都是些0xA0和0xA1就是這個原因。

EEPROM的器件地址

讀寫過程

1.寫數(shù)據(jù)過程1.主機(jī)發(fā)送I2C總線停止信號，防止總線忙寫數(shù)據(jù)失敗 2.主機(jī)發(fā)送I2C總線復(fù)位信號，確保寫數(shù)據(jù)之前總線處于空閑狀態(tài) 3.主機(jī)發(fā)送I2C總線開始信號，啟動一次數(shù)據(jù)的寫入 4.主機(jī)發(fā)送I2C叢機(jī)地址和寫模式(W/R=0)信號，并且等待一個叢機(jī)的應(yīng)答信號 5.主機(jī)接收到ACK的應(yīng)答信號后，開始多個字節(jié)的寫入，每寫完一個字節(jié)需要等待一個叢機(jī)的應(yīng)答信號 6.主機(jī)接收到ACK的應(yīng)答信號后，發(fā)送2IC總線停止信號，確保總線處于空閑狀態(tài) 2.讀數(shù)據(jù)過程1.主機(jī)發(fā)送I2C總線停止信號，防止總線忙寫數(shù)據(jù)失敗 2.主機(jī)發(fā)送I2C總線復(fù)位信號，確保讀數(shù)據(jù)之前總線處于空閑狀態(tài) 3.主機(jī)發(fā)送I2C總線開始信號，啟動一次數(shù)據(jù)讀取 4.主機(jī)發(fā)送I2C叢機(jī)地址和讀模式(W/R=1)信號，并且等待一個叢機(jī)的應(yīng)答信號 5.主機(jī)接收到ACK的應(yīng)答信號后，開始多個字節(jié)的讀取，每讀完一個字節(jié)需要給叢機(jī)發(fā)送一個ACK應(yīng)答信號 6.主機(jī)接收到ACK的應(yīng)答信號后，發(fā)送I2C總線停止信號，確保總線處于空閑狀態(tài)

主機(jī)讀/寫數(shù)據(jù)過程

結(jié)語

I2C總線在嵌入式應(yīng)用中非常廣泛，基本上所有的電力電子設(shè)備都會用到這個總線；

文章出處：【微信公眾號：strongerHuang】

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