IIC（Inter-Integrated Circuit）协议，也被称为I2C协议，是一种由荷兰的PHILIPS公司（现为NXP半导体公司）开发的简单、高效的通信协议。以下是关于IIC协议的详细介绍：
一、IIC协议概述
- 定义：IIC协议是一种两线式串行总线协议，主要用于连接微控制器及其外围设备，实现数据的串行传输。
- 物理连接：IIC协议通过两条信号线进行通信，一条是数据线SDA（Serial Data Line），用于传输数据；另一条是时钟线SCL（Serial Clock Line），由主设备提供时钟信号，以确保所有连接到总线的设备同步进行数据交换。
二、IIC协议特点
- 双线制通信：IIC协议只使用两根信号线进行通信，简化了硬件连接，降低了互联成本。
- 半双工同步通信：IIC协议采用半双工通信方式，即在同一时间只能进行单向的数据传输。数据传输线只有一根，传输和接收要占用SDA线。
- 多主控支持：IIC总线支持多个主设备和多个从设备连接在同一总线上。每个从设备通过唯一的7位（或10位）地址来区分。
- 低速传输：IIC协议主要用于低速设备之间的通信，传输速率相对较低，但足以满足大多数微控制器及其外围设备之间的数据传输需求。
- 简单性和灵活性：IIC协议的设计简单，易于实现，并且具有良好的灵活性，支持任意两个设备之间的通信。
三、IIC协议流程
1. 主机发送数据到从机
- 起始信号：主机首先发送一个起始信号，通知总线上的所有设备开始通信。起始信号由SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变产生。
- 发送设备地址：主机接着发送从设备的7位地址，并在最低位添加读写位（0表示写操作，1表示读操作），组成一个8位的数据帧。
- 等待从机应答：从机接收到地址帧后，如果地址匹配且准备好进行通信，则发送一个应答信号（ACK）给主机。
- 发送数据：主机收到应答信号后，开始发送数据。每发送一个字节的数据后，都会等待从机的应答信号。
- 停止信号：数据传输完成后，主机发送一个停止信号，通知总线上的所有设备通信结束。停止信号由SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变产生。
2. 主机从从机读取数据
- 起始信号：主机首先发送一个起始信号。
- 发送设备地址：主机发送从设备的7位地址，并在最低位添加读写位（0表示写操作，1表示读操作），但此时为写操作，因为主机需要告诉从机它将要读取的数据地址。
- 发送数据地址：主机发送要读取的数据在从机内部的地址。
- 重新发送起始信号：主机再次发送起始信号，并重复发送从设备的7位地址，但此时读写位为1，表示读操作。
- 接收数据：从机接收到地址帧后，如果地址匹配且准备好发送数据，则开始发送数据。主机每接收一个字节的数据后，都会发送一个应答信号给从机。
- 发送非应答信号：当主机接收到最后一个数据字节后，发送一个非应答信号（NACK）给从机，表示不再接收更多数据。
- 停止信号：数据传输完成后，主机发送一个停止信号，通知总线上的所有设备通信结束。
四、总结
IIC协议是一种简单、高效、低成本的通信协议，广泛应用于微控制器、传感器、显示器、存储器等设备之间的短距离、低速数据传输。通过两根信号线（SDA和SCL）实现半双工同步通信，支持多个主设备和多个从设备连接在同一总线上。其通信流程包括起始信号、发送设备地址、等待从机应答、发送/接收数据以及停止信号等步骤。
