imx6ull的IIC实验

I2C协议

IIC是半双工通信（同一时间单向通信），I2C 使用两条线在主控制器和从机之间进行数据通信。一条是 SCL(串行时钟线)，另外一条是 SDA(串行数据线)，这两条数据线需要接上拉电阻，总线空闲的时候 SCL 和 SDA 处于高电平。I2C 总线标准模式下速度可以达到 100Kb/S，快速模式下可以达到 400Kb/S。I2C 总线工作是按照一定的协议来运行的，接下来就看一下 I2C 协议。

主机就是负责整个系统的任务协调与分配，从机一般是通过接收主机的指令从而完成某些特定的任务，主机和从机之间通过总线连接，进行数据通讯。

发布主要命令的称为主机
接受命令的称为从机

IIC主设备功能：主要产生时钟，产生起始信号，停止信号。

IIC从设备功能：可编程的IIC地址检测，停止位检测。

**IIC的一个优点是它支持多主控(multimastering)**，其中任何一个能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。

I2C是支持多从机应答，也就是一个 I2C 控制器下可以挂多个 I2C 从设备，这些不同的 I2C从设备有不同的器件地址，这样 I2C 主控制器就可以通过 I2C 设备的器件地址访问指定的 I2C设备了，

I2C协议

起始信号：在 SCL 为高电平的时候，SDA 出现下降沿就表示为起始位。

终止信号：停止位就是停止 I2C 通信的标志位，和起始位的功能相反。在 SCL 位高电平的时候，SDA出现上升沿就表示为停止位。

数据传输：I2C 总线在数据传输的时候要保证在 SCL 高电平期间，SDA 上的数据稳定，因此 SDA 上的数据变化只能在 SCL 低电平期间发生

应答信号：当 I2C 主机发送完 8 位数据以后会将 SDA 设置为输入状态，等待 I2C 从机应答，也就是等到 I2C 从机告诉主机它接收到数据了。应答信号是由从机发出的，主机需要提供应答信号所需的时钟，主机发送完 8 位数据以后紧跟着的一个时钟信号就是给应答信号使用的。从机通过将 SDA 拉低来表示发出应答信号，表示通信成功，否则表示通信失败。

IIC写数据

写时序

起始信号->器件地址（7位地址加一个读写位）->等待应答->要操作内存的地址->等待应答->写入数据->等待应答->停止读时序

主机向从机写数据时候；

1.主机产生起始信号；

2.然后紧跟着发送一个地址，地址一共有7位，紧跟着第8位是数据方向位，0表示主机发送数据，1表示主机接受数据（读）；

3.主机发送地址时，总线上的每个从机都将7位地址位与自己的地址比较，相同代表正在被主机寻址，根据R/T位将自己确定为发送器或者接收器；

4.这时主机等待从机的应答信号（A）；

5.当主机收到应答信号时，发送要访问从机的那个地址，继续等待从机的应答信号；

6.当主机收到应答信号时，发送N个字节的数据，继续等待从机的N次应答信号；

7.主机产生停止信号，结束传输过程。

IIC读数据

起始信号->器件地址(7+1位写（0）)->应答->读取地址->应答->起始信号-.>器件地址（7位+读（1））->应答->读取数据->发送应答->停止信号

1.主机产生起始信号；

2.然后紧跟着发送一从机个地址，地址一共有7位，第8位为0，表明是向从机写命令；

3.主机等待从机的应答信号（ACK）；

4.这时主机收到从机的应答信号（A），发送要访问的地址，继续等待从机的应答信号；

5.当主机收到应答信号后，主机要改变通信模式（主机将由发送变为接受，从机将由接受变为发送）所以主机重新发送一个起始信号，之后紧接着发送一个从机地址，此时该地址第8位为1，表明将主机设置成接受模式开始读取数据；

6.这时候主机等待从机的应答信号，当主机收到应答信号时，就可以接受1个字节数据，当接受完成后，主机发送非应答信号时候，表示不在接受数据；

7.主机产生停止信号，结束传输过程。

使用的寄存器

IIC的地址寄存器 I2Cx_IADR(x=1~~4)寄存器，(x=1~~4)寄存器，这是I2C 的地址寄存器，只有 ADR(bit7:1)位有效，

用来保存 I2C 从设备地址数据。

I2C Frequency Divider Register (I2C1_IFDR) ：IC(bit5:0)这个位，用来设置 I2C 的波特率，I2C 的时钟源可以选择 IPG_CLK_ROOT=66MHz，通过设置 IC 位既可以得到想要的 I2C 波特率。

==时钟源=IC设置的分频值*波特率。==

I2C Control Register (I2C1_I2CR)

IEN(bit7)：I2C 使能位，为 1 的时候使能 I2C，为 0 的时候关闭 I2C。
IIEN(bit6)：I2C 中断使能位，为 1 的时候使能 I2C 中断，为 0 的时候关闭 I2C 中断。
MSTA(bit5)：主从模式选择位，设置 IIC 工作在主模式还是从模式，为 1 的时候工作在主
模式，为 0 的时候工作在从模式。
MTX(bit4)：传输方向选择位，用来设置是进行发送还是接收，为 0 的时候是接收，为 1 的
时候是发送。
TXAK(bit3)：传输应答位使能，为 0 的话发送 ACK 信号，为 1 的话发送 NO ACK 信号。
RSTA(bit2)：重复开始信号，为 1 的话产生一个重新开始信号。

ICF(bit7)：数据传输状态位，为 0 的时候表示数据正在传输，为 1 的时候表示数据传输完成。
IAAS(bit6)：当为 1 的时候表示 I2C 地址，也就是 I2Cx_IADR 寄存器中的地址是从设备地址。
IBB(bit5)：I2C 总线忙标志位，当为 0 的时候表示 I2C 总线空闲，为 1 的时候表示 I2C 总线忙。
IAL(bit4)：仲裁丢失位，为 1 的时候表示发生仲裁丢失。
SRW(bit2)：从机读写状态位，当 I2C 作为从机的时候使用，此位用来表明主机发送给从机的是读还是写命令。为 0 的时候表示主机要向从机写数据，为 1 的时候表示主机要从从机读取数据。
IIF(bit1)：I2C 中断挂起标志位，当为 1 的时候表示有中断挂起，此位需要软件清零。
RXAK(bit0)：应答信号标志位，为 0 的时候表示接收到 ACK 应答信号，为 1 的话表示检测到 NO ACK 信号。

I2C Data I/O Register (I2C1_I2DR) ，这是 I2C 的数据寄存器，此寄存器只有低 8 位有效，当要发送数据的时候将要发送的数据写入到此寄存器，如果要接收数据的话直接读取此寄存器即可得到接收到的数据。

硬件IIC和软件IIC

所谓硬件I2C对应芯片上的I2C外设，有相应I2C驱动电路，其所使用的I2C管脚也是专用的；软件I2C一般是用GPIO管脚，用软件控制管脚状态以模拟I2C通信波形。

硬件I2C的效率要远高于软件的，而软件I2C由于不受管脚限制，接口比较灵活。

至于如何区分它们：
可以看底层配置，比如IO口配置，如果配置了IO口的功能（IIC功能）那就是固件IIC，否则就是模拟。
可以看IIC写函数，看里面有木有调用现成的函数或者给某个寄存器赋值，如果有，则肯定是固件IIC功能，没有的话肯定是数据一个bit一个bit模拟发生送的，肯定用到了循环，则为模拟。