IIC 接口

由于接口的易用性（只有两根信号），IIC 是最为常用的通讯接口之一，多种传感器都是使用 IIC 接口来和主控通讯。ElfBoard的ELF 1 开发板就包含了温湿度传感器、光线传感器等。这次我们就针对 IIC 接口为大家进行讲解。

IIC 接口介绍

温湿度传感器和光线传感器都是通过 IIC 接口进行通讯。IIC 是一种一主多从的总线，一般有两根信号线，一根是双向的数据线 SDA，另一根是时钟线 SCL。所有接到 IIC 总线设备上的串行数据 SDA 都接到总线的 SDA 上，各设备的时钟线 SCL 接到总线的 SCL 上。

为了避免总线信号的混乱，要求各设备连接到总线的输出端时必须是漏极开路（OD）输出。设备上的串行数据线 SDA 接口电路应该是双向的，输出电路用于向总线上发送数据，输入电路用于接收总线上的数据。而串行总线也应该是双向的，作为控制总线数据传送的主机，一方面要通过 SCL 输出电路发送时钟信号，另一方面还要检测总线上的 SCL 电平，以决定什么时候发送下一个时钟脉冲电平；作为接受主机命令的从机，要按照总线上的 SCL 信号发出或接受 SDA 上的信号，也可以向 SCL 线发出低电平信号以延长总线时钟信号周期。总线空闲时，因各设备都是开漏输出，上拉电阻使SDA 和 SCL 都保持高电平，如图 2.23 任一设备输出的低电平都将使相应的总线信号线变低，也就是说：各设备的 SDA 是“与”关系，SCL 也是“与”关系。在 IIC 总线上的数据传输速率可高达 100Kbit/s （cl<400）,高速方式时在 400Kbit/s（cl<200）以上。另外，总线上允许连接的设备数以其电容量（cl）不超过 400PF 为限。当 SCL 保持“高”时，SDA 由“高变为“低”为开始条件；当 SCL 保持“高”且 SDA 由“低”变为“高”时为停止条件。开始和停止条件均由主控制器产生。SDA 线上的数据在时钟“高”期间必须是稳定的，只有当 SCL 线上的时钟信号为低时，数据线上的“高”或“低”状态才可以改变。输出到 SDA线上的每个字节必须是 8 位，每次传输的字节不受限制，但每个字节必须要有一个应答 ACK。如果一个接收器件在完成其他功能（如一内部中断）前不能接收另一数据的完整字节时，它可以保持时钟线 SCL 为低，以促使发送器进入等待状态；当接收器准备好接受数据的其它字节并释放时钟 SCL 后，数据传输继续进行。

为了进行通讯，每个接到 IIC 总线的设备都有一个唯一的地址，一般为 7 位，因此，理论上一条 IIC总线最多可以挂载 127 个设备。如温湿度传感器为 0X38，光线传感器为 0X29。上拉电阻（rp）：阻值越大，速率越低，功耗越小。

IIC总线数据与时钟信号上拉电阻保持设备“与”关系。