I2C (IIC) 通信协议基础

硬件引脚

• SDA (Serial Data Line): 串行数据线，用于传递数据。
• SCL (Serial Clock Line): 串行时钟线，由主机产生并提供同步时钟脉冲。
• GND: 通信双方必须共地。

通信特性

• 半双工通信: 允许数据双向传输，但同一时刻只能单向传输。
• 主从模式 (Master-Slave): 通信由主机发起和控制，从机被动响应。
• 总线协议: 由于其架构设计，一条 I2C 总线上可以挂载并连接多个设备进行通信。
• 同步通信: 由主机通过 SCL 时钟线发送固定频率的脉冲信号，作为总线上所有设备的统一时钟源，确保数据收发的步调一致。

数据传输与控制信号

• 数据采样机制:
  • 当 SCL 处于低电平 时，允许 SDA 数据线上的电平发生改变（主机或从机准备下一位数据）。
  • 当 SCL 处于高电平 时，SDA 数据线上的电平必须保持稳定，接收方在此期间读取数据线的电平状态。
• 结束信号 (Stop Condition):
  • 一次通信发送完成后，主机在 SCL 处于高电平 的期间，将 SDA 数据线由低电平拉高。这个特定的电平跳变序列作为 I2C 通信的结束信号，宣告本次数据传输完成并释放总线。