I2C總線的基本操作

1. 起始條件

始條件表示一系列操作的開始。圖1表示起始條件以及隨后數據傳輸的開始操作。在I2C總線的空閑狀態下，SDA及SCL通過上拉電阻都為高電平。在這樣的狀態下，如果SCL仍保持高電平，而SDA變為低電平,則成為開始指令。

圖1 I2C總線的起始條件 　　

由于該狀態并不出現于地址及數據的發送與接收過程中，因此，即使在途中發生異常，只要檢測出該狀態，初始化內部的狀態機，就可以使其恢復。

2. 結束條件

在一系列操作的最后是結束條件。結束條件如圖2所示。當SOL為高電平時，一旦SDA由低電平變化為高電平，即成為結束條件，主機與器件之間的通信將停止，器件恢復為空閑狀態。進行寫操作時的結束狀態是開始進行EEPROM內部單元寫操作的指示標志。

圖2 I2C總線的結束條件 　　

結束前所傳輸的數據是ACK／NoACK的狀態位，如果是ACK，則該狀態位為低電平。但如果發生某種錯誤時，則表示為NoACK的高電平。讀操作時的最后字節是主機向器件返回NoˉACK信息，所以SDA為高電平。這樣就不能形成結束條件所需要的SDA的上升沿，因此在結束之前需要加入啞元“0”數據位作為解決辦法。

在最終數據的ACK NoACK之后，主機通過下述的流程，形成結束條件，如下所述：

①SCL變為低電平；

②SDA變為低電平；

③SOL變為高電平（發送啞元數據）；

④SDA變為高電平（結束條件）。

3. 數據傳輸

數據傳輸的流程如圖3所示。除去開始與結束條件，在傳輸包含地址指定等數據時，能夠使SDA發生變化的條件只能是在SOL為低電平時。因此，總線操作以如下的步驟進行：

①SCL變為低電平；

②為SDA設置數據（主機或者器件）；

③SCL變為高電平。

進行數據讀操作時，主機在SOL恢復為高電平之前讀取數據。

圖3 I2C總線的數據傳輸