iic协议原理
时间: 2025-07-13 14:10:12 浏览: 19
### IIC协议工作原理详解
#### 协议概述
IIC(Inter-Integrated Circuit)总线是由NXP(原PHILIPS)公司开发的一种两线式串行总线,主要用于连接微控制器及其外围设备[^2]。这种总线常用于主从通信场景中,在小数据量传输场合表现良好。
#### 物理层描述
物理层面,IIC总线仅需两条线路即可实现通信功能:一条为时钟线SCL(Serial Clock Line),另一条为数据线SDA(Serial Data Line)。这两根导线通常通过上拉电阻连接至电源电压,确保在无活动状态时保持高电平[^3]。
#### 数据传输机制
IIC采用半双工方式操作,意味着同一时间内只能沿单一方向传递信息。当发起一次完整的读写周期前,主机必须先发出起始条件通知所有挂载于该总线上方的节点准备接收指令;随后发送目标地址以及欲执行的操作类型(读/写),最后才是实际的数据流交互过程。每次字节级别的交换完成后都需要附带确认位ACKnowledge作为回应标志,表明此次事务已被正确接纳或者完成处理[^1]。
#### 主从关系定义
在一个典型的IIC网络架构里面,存在至少一个充当指挥者的角色——即所谓的“Master”,负责产生全局同步所需的脉冲序列并启动每一次对话流程;相对应地,则有若干数量不固定的附属成员被称为“Slave”。这些Slaves各自拥有独一无二的身份编码以便区分身份,并且只有在接受到来自主人的特定呼叫后才会响应请求参与交流互动。
```python
def iic_start_condition():
"""模拟IIC起始条件"""
sda_high()
scl_high()
sda_low() # SDA下降沿触发START condition
def send_byte(data):
"""发送一字节数据并通过ACK确认"""
for bit in range(8):
set_scl_low()
if data & (1 << (7-bit)):
sda_high()
else:
sda_low()
delay_us(5)
set_scl_high()
delay_us(5)
# 发送ACK
set_scl_low()
read_ack = check_sda_state()
set_scl_high()
```
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