This is my study note of I2C.

总线空闲与信号起始终止

  • I2C协议规定SDA和SCL都为高电平时总线空闲(not busy)。
  • I2C协议规定SCL保持高电平、SDA由高变低为起始信号(start)，所有命令和数据的传输必须以起始信号为首。
  • I2C协议规定SCL保持高电平、SDA由低变高为终止信号(stop)。所有命令和数据的传输必须以终止信号为尾。

数据有效

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I2C协议规定在总线上出现起始信号start后，若SCL在高电平期间SDA保持电平不变，则SDA的状态表示有效数据(data valid)。在传输数据时SDA的改变必须只能发生在SCL为低电平期间，每一bit数据有1个时钟脉冲时长。

应答和非应答

  • 应答
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    I2C协议规定每个被寻址设备在接收1字节数据后都必须向发送字节的设备发送应答(ACK)信号，确认的器件必须在应答时钟脉冲期间下拉SDA线，使得SDA线在应答相关时钟脉冲SCL为高电平期间稳定为低电平。
  • 非应答
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    I2C协议规定与ACK信号相反的信号为非应答(not ACK)信号。在主器件从从器件中读取数据时，主器件必须在读取的最后1字节数据后在SDA总线上产生not ACK信号以示意从器件停止发送数据。not ACK信号是在SCL为高电平期间保持SDA也为高电平。

地址广播

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地址广播是I2C协议规定的寻址方式。它是指主设备在产生start信号后，各个从设备开始关注总线SDA信号，此时主设备在总线上生成需接受/发送数据的从设备的地址(Address)，相当于向总线上所有从设备广播了这一地址。每个从设备将总线上的地址与自己的地址相对比，不一致的退出接收，一致的继续接收，直到8bit地址数据广播完毕，仍然留下的那一个从设备就是主设备的寻址目标。