基于LKS081C8T8的IIC通讯发送与接收数据的实现

只看该作者 · 2023-5-16 10:50

本帖最后由 ajzh 于 2023-5-16 10:48 编辑

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IIC通讯实验

1、实验概述 本实验通过两块LKS32MC081的demo板进行IIC通讯的发送和接收实验。实验使用P1.10作为SCL时钟信号线，P1.11作为SDA数据信号线，将两块081的核心板对应的P1.10与P1.11用杜邦线进行连接。由于IIC通讯需要进行上拉，因此需要在程序中对P1.10与P1.11进行开启上拉。081系列的IIC通讯不使用DMA进行搬运时需要利用IIC的中断进行判断，实现IIC的数据传输。

2、IIC通讯特点

图2.1 IIC总线物理拓扑图

在物理连接上分别由 SDA(串行数据线)和 SCL(串行时钟线)及上拉电阻组成。通信原理是通过对 SCL和 SDA线高低电平时序的控制，来产生 IIC 总线协议所需要的信号进行数据的传递。在总线空闲状态时，这两根线一般被上面所接的上拉电阻拉高，保持着高电平，否则无法输出高电平。

IIC 总线接口连接微控制器和串行 IIC 总线。它提供多主机功能，控制所有IIC总线特定的时序、协议、仲裁和定时。支持标准和快速两种模式。

IIC有以下特点：

① IIC是半双工，而不是全双工；

② IIC是真正的多主机总线，（对比SPI在每次通信前都需要把主机定死，而IIC可以在通讯过程中，改变主机），如果两个或更多的主机同时请求总线，可以通过冲突检测和仲裁防止总线数据被破坏；

③ 起始和终止信号都是由主机发出的，连接到I2C总线上的器件，若具有IIC总线的硬件接口，则很容易检测到起始和终止信号；

④ 在起始信号后必须发送一个7位从机地址+1位方向位，用“0”表示主机发送数据，“1”表示主机接收数据；

⑤ 每当主机向从机发送完一个字节的数据，主机总是需要等待从机给出一个应答信号，以确认从机是否成功接收到了数据；

⑥ 起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。

注：实际使用中，一般是单片机作为主机，其它器件作为从机，单片机先向器件发送信息表示要读取数据，之后转变传输方向，器件发送数据到单片机。

图2.2 IIC传输时序图

如图2.2所示为IIC基本的传输时序图，空闲状态时SCL与SDA均为高电平，在主机发出START信号后，SCL根据设定的波特率产生时钟信号，SDA首先输出7位从机地址+1位方向位，然后进行8位数据位的传输。需要注意的是，在一个字节传输的 8 个时钟后的第 9 个时钟期间，从机必须回送一个应答位(ACK)给发送器，每个字节后会跟随一个 ACK 信号。ACK bit使得接收者通知主机已经成功接收数据并准备接收下一个数据。当从机响应NACK信号后，判定为传输完成，主机产生STOP信号，完成一组信号的传输。