IIC 之深入理解原理

//  秉着  授人之鱼 不如授人之渔的态度。 本人决定 在以后的日子里，着重讲思想。   
/*通过写iic ，得出以后调协议类 程序的方法。
1： 如果该协议不能够工作 ，首先需要一台示波器，将其两个通道分别挂在 时钟线和数据线上。注意：在挂示波器的同时 
也要讲你的从机挂载上，便于从机的应答信号和数据可以在示波器上显示出来 。（如果io口输出不接任何设备，只接了示波器，则从示波器中只能检测到发射数据）
2： 先从最简单的函数开始， 就拿模拟iic 来说， 将 I2c_Start() 放入主函数中， 主函数 除了 喂狗（防止单片机重复复位）
 以外，再加一个 delay延时函数（为了方便示波器观察数据）
3: 将起始信号的时序图找出来（网上iic协议介绍里边都有），对比示波器上的 波形，如果完全吻合，ok，这个函数没有问题，然后依次对比以后的函数。
4： 一般情况下，在测试的过程中，时钟线上  不管发射信号还是接收信号还是应答信号 都能够在示波器上显示出来（前提是你的硬件接法没有错误）
5：  修正上述测试出现的问题后。 从新运行程序，读取 从设备的 地址位（一般该位 为一个定值，如mpu6050的默认地址为0x68）。如果能够读出数据，则说明iic
已经正常工作了。 
6：另外： 由于本人之前的粗心，将读字节 函数中检测的io口误写成了 别的管脚，导致示波器看抓取的波形是正常的，但单片机io口捕获不到数据，后来经过推理找到了

问题的源头， 以后写程序一定要小心。。

以上是我在半年前写mpu6050驱动时用iic 的调试感悟 。  但是 在半年后的今天， 在另一块单片机上又要用到iic 需要自己写（用另一种语言）的时候又出现问题 通信不成功的现象 ，我 用示波器看了下波形，波形是正常的，但是SDA 的 高电平脉冲在2V左右 （被6050拉低了）。而且也读取不出来信号 如左图所示。当前示波器一格为2V  ，蓝色的线为 SDA ，黄色的线为SCL，从上图看出，按照时序检查跳变沿，发现 时钟数据 都是正确的，但就是读不出数据 （如上图所示，如果画圈部分的电平拉高到正常就读取正常了）。（用的是mpu6050模块 ，iic的上拉电阻为4.7K。 把sda线跟6050断开 ，电平又能回到3.3V） 。刚开始一直以为是因为软件的原因 。 然后就一直再看协议，在改时序 。。到最后还是不能通信 。最后 感觉真没办法了，就又弄了一个mpu6050换上试了下，正常工作了。。 从而得出结论：SDA线被拉低到2V，明显是 硬件原因 。 说明之前的mpu6050 已坏。

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

iic协议知识讲解

注意 ：iic  协议的 时序即器件地址+应答信号 +。。。。。+停止码  ， 这是iic的物理协议，即 只要用iic 都要遵循 该时序要求。

1：iic的开始和结束信号

2：IIC的应答信号：无论主从，每接收1个字节都要给出1个应答信号

3：IIc的读写：只有在SCL置低时，方可改变SDA的值，在SCL高电平期间，SDA需保持不变

 A.写入单个字节

 

B.连续写入字节，当写入到该页最后一个地址单元时，再从该页的起始单元写入，如此反复。

 

C.AT24C02当前指针地址读一个字节

 

D.指定iic的内存地址读取一个字节

 

E.在当前iic的地址指针位置开始，顺序读取多个字节，读取到该页最后一个字节时，再从该页的第一个字节循环读取

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

以下内容为转载。讲的很详细。波形很完整

1.首先是起始操作(图中红色线条处)
2.接下来是设备地址，共9个时钟，前面7个是地址，然后是读写标志，最后是MPU6050/MPU9150应答标志。我们看到，前面7个数是：1101000，换算成16进制，就是0x68。第8个是0，表明是写传输（前八个数0xd0 ），第9个是0，是由MPU6050/MPU9150芯片驱动的，表明MPU6050/MPU9150芯片应答了这个地址。如果MPU6050/MPU9150芯片没有应答这个0x68地址信号，那么第9个数会显示1。
3.接下来是STM32发送要读的MPU6050/MPU9150芯片寄存器地址，共9个时钟。前面8个依次是：01110101，换算成16进制，就是0x75（该寄存器为 地址识别码who am i ，读出来的数据 为 0x68）。第9个是0，是由MPU6050/MPU9150芯片驱动的，表明MPU6050/MPU9150芯片应答了这个操作。
4.前面STM32发送完MPU6050/MPU9150芯片设备地址0x68,，寄存器地址0x75后，要告诉MPU6050/MPU9150芯片，接下来STM32要读数据了。所以STM32重新发送了一个起始操作，表示在上图中的一个时钟。
5.接下来，STM32重复发送MPU6050/MPU9150芯片地址，在图中，我们看到9个数据位，前面7个依次是1101000，即0x68,第8个数据位变成了1，表明接下来的是读操作。第9个是0，表明MPU6050/MPU9150芯片应答了这个地址。
6.接下来总线上出现了9个时钟，前面8个时钟对应的数据01101000，换算成16进制，就是0x68。这个刚好是MPU6050/MPU9150芯片的ID.即MPU6050/MPU9150芯片的WHOAMI寄存器。第9个时钟对应的数据是1，表明STM32不再需要读数据，即I2C总线中的NACK.(注意，该位一定要加上)
7.由于数据读取结束，STM32发送结束标志。至此，通讯完成

注意 1：在使用24c02的时候 ，在写完一帧数据 要等10ms 才能读取 ，否则 读取不到数据 。详情见手册，如下：

（之前没有注意这个浪费了好长时间）

注意 2：在使用24c02进行页写的时候，假设起始地址为0，写入8个字节，则占用了0-7的地址 ，然后 停止 。延时 10ms，再次从地址8开始写起 。。以此类推。