I2C模塊的用法干貨分享

I2C總線是一種雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。

主器件通過串行數據（SDA）線和串行時鐘 （SCL）線連接到其他從器件，每個器件都有一個唯一的地址識別（無論是微控制器、LCD 驅動器、存儲器或鍵盤接口），除了LCD 驅動器（只能作為接收器）其他器件都可以作為數據的發送器和接收器。

I2C模塊主要包含

一個串行接口：一個數據引腳（SDA）和一個時鐘引腳（SCL）

數據寄存器和FIF0：暫時保存SDA引腳與CPU之間傳遞的接收數據和發送數據

控制和狀態寄存器。

外圍總線接口：用于CPU訪問I2C模塊寄存器和FIF0s。

時鐘同步器：用來使I2C輸入時鐘（由DSP時鐘源產生）和SCL引腳的時鐘同步，并且使數據發送器與不同的主機時鐘速度同步

對輸入到I2C模塊的時鐘進行分頻的預定標器。

SDA和SCL引腳上的噪聲濾波。

用來處理I2C模塊和其它主器件的裁決問題的裁決器。

中斷產生邏輯，用以向CPU發送中斷信號。

FIF0中斷產生邏輯：以便在I2C模塊中接受數據或發送數據時能夠同步訪問FIF0。

時鐘產生源：

當外部時鐘源發射信號時DSP接受到這個信號后產生一個頻率可編程的I2C輸入時鐘。

I2C輸入時鐘為CPU時鐘，在I2C內部被兩倍以上分頻后產生I2C模塊時鐘和主機時鐘。

模塊時鐘決定I2C以何種頻率工作。I2C模塊的可編程分頻器通過對輸入時鐘來產生模塊的時鐘。為了與所有I2C協議時鐘頻率匹配，模塊時鐘必須配置在7-12MHz之間。分頻器必須在I2C模塊被復位時進行配置。當IRS從0變成1時所分頻的頻率才能有效。IRS=1時改變IPSC的值不起作用。

I2C模塊操作

1.數據狀態：只有當SCL是低電平時，數據線SDA自身的高低電平狀態才能改變。

2.輸入和輸出電平：主設備為每個數據傳輸產生一個時鐘脈沖。因為連接到I2C總線的設備采用的技術標準不同，所以邏輯0（低電平）和邏輯1（高電平）是不固定的，與設備的VDD值有關。

3.操作模式：如果主機要發送數據給從器件，則主機首先尋址從器件，然后主動發送數據至從器件，最后由主機終止數據傳送；如果主機要接收從器件的數據，首先由主器件尋址從器件．然后主機接收從器件發送的數據，最后由主機終止接收過程。

4.I2C模塊的起始和停止條件：當I2C模塊作為主機時，就由這個模塊來控制起始和停止。

當SCL為高電平，SDA數據線產生由高到低的跳變時，表示起始條件產生。主機通過產生這樣這樣的條件來表明數據傳送開始

當SCL為高電平，SDA數據線產生由低到高的跳變時，表示停止條件產生。主機通過產生該條件表明數據傳送停止結束。

5.串行數據格式：I2C模塊可以傳輸1-8位的數據。SDA數據線上每一位的維持時間相當于SCL的一個脈沖。傳輸數據時，都是高有效位字節開始傳送。發送和接受數據的個數沒有限制。

每個數據傳輸結束后，主機可以再次驅動一個起始信號。有了這個功能，主機就可以和多個從機通信，不需要通過驅動停止信號來放棄總線控制權。

6.時鐘同步。SCL的“線與”特性指的是在SCL上首先產生低電平的設備會控制其它的設備。這個由高到低的跳變，強制其它設備的時鐘發生器開始其低電平周期。并且只要有設備的時鐘信號為低則SCCL一直保持為低電平。必須等到SCL被釋放后其它設備才能結束它們的低電平周期，開始其高電平周期。

SCL上產生的同步信號中，低電平周期的長度由最慢的設備決定，高電平周期的長度則是由最快的設備決定。