总线一：IIC _i2c总线协议

一、I2C集成电路总线, 多用于主控制器和从器件间的主从通信。
二、适用场景：在小数据量场合使用，传输距离短。
三、IIC是半双工。IIC的物理层：两条总线线路，一条是串行数据线SDA ，一条是串行时钟线SCL ，当总线空闲时，两条线都是高电平。
四、传输速率在标准模式下可以达到100kb/s,快速模式下可以达到400kb/s ，支持7位地址模式。
五、IIC的协议层：
①数据的有效性：在时钟的高电平期间SDA线上的数据必须保持稳定，只有在时钟信号SCL变低的时候SDA的电平状态才能跳变。
②所有的数据传输起始于一个START(S)结束于一个STOP(P),如下图所示。起始条件：当SCL为高电平的时候， SDA线上由高到低的跳变定义为起始条件;结束条件：当SCL为高电平的时候， SDA线上由低到高的跳变被定义为停止条件。
③：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，从机应答主机所需要的时钟仍是主机提供的。
④数据帧格式I2C总线上传送的数据信号是广义的，既包括地址信号，又包括真正的数据信号。
I2C通讯流程
每个I2C设备(不管是微控制器， LCD驱动，存储器或者键盘接口)都通过唯一的地址进行识别，根据设备功能，他们既可以是发送器也可作为接收器。
I2C从机检测到I2C总线上的START起始位之后，就开始从总线上接收地址，之后会把从总线接收到的地址和自身的地址（通过软件编程）进行比较，一旦两个地址相同， I2C从机将发送一个确认应答(ACK) ，并响应总线的后续命令：发送或接受所要求的数据。此外，如果软件开启
了广播呼叫，则I2C从机始终对一个广播地址 (0x00)发送确认应答。I2C模块始终支持7位和10位的地址。I2C主机负责产生START起始位和STOP结束位来开始和结束一次传输，并且负责产生SCL时钟。
1、7位地址的I2C通讯流程
2、10位地址的I2C通讯流程（主机发送）
3、10位地址的I2C通讯流程（主机接收）
一个I2C设备例如LCD驱动器可能只是作为一个接收器，但是一个存储器既可以接收数据，也
能发送数据。除了按照发送/接收方来区分， I2C设备也分为数据传输的主机和从机。主机是指
负责初始化总线上数据的传输并产生时钟信号的设备，此时任何被寻址的设备都是从机。
不管I2C设备是主机还是从机，都可以发送或接收数据，因此， I2C设备有以下4种运行模式：
? 主机发送方；
? 主机接收方；
? 从机发送方；
? 从机接收方。
I2C模块支持以上四种模式。系统复位以后， I2C默认工作在丛机模式下。通过软件配置使I2C总线上发送STOP结束位后， I2C又变回丛机模式。
七、从机发送模式下的软件流程
在从机模式下要发送数据到I2C总线，软件应该按照下面的步骤来运行操作：
1. 首先，软件应该使能I2C外设时钟，以及配置中时钟相关寄存器来确保正确的I2C时序。使能和配置以后， I2C运行在默认的从机模式状态，等待START起始位和地址。
2. 接收一个START起始位及随后的地址。
3. 现在I2C进入数据发送状态，由于移位寄存器和数据寄存器都是空的，硬件将TBE位置1 。软件此时可以写入第一个字节数据到寄存器，但是TBE位并没有被清0 ，因为写入寄存器的字节被立即移入内部移位寄存器。当移位寄存器非空的时候， I2C开始发送数据到I2C总线。