BMS--SH367309实例IIC协议应用

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-11-09 14:12 268阅读 0赞

**目录**

什么是IIC

IIC的特性

物理（电气）特性

IIC总线通信协议

开始和结束条件

一位信号数据传递模式

IIC数据含义解析

Write（写）操作（8位数据+1位ACK）

Read（读）操作（8位数据+1位ACK）

写寄存器标准流程：

读寄存器标准流程：

TWI 协议

协议实例：SH367309

SH367309电器特性

SH367309 标注

SH367309读协议

SH367309写协议

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## 什么是IIC ##

IIC (Inter-Integrated Circuit), 通常发音为： I-squared-C，是多主、多从、分组交换、单工的串行总线，通常用于处理器或微控制器与低速外围器件的短距离通信连接。这个通信协议是由（NXP半导体的前生）飞利浦公司发明，并在2006年开始，I2C协议的实施不要许可费，但仍要收取I2C从机分配地址的费用。

## IIC的特性 ##

1.  仅用两线连接；
2.  不像RS232那样有着严格的波特率要求，而是由主设备（mater）产生时钟信号；
3.  设备之间的主/从关系简单，每个设备都有软件给予的唯一地址；
4.  IIC是一个真正的多主总线，提供仲裁和冲突检测的功能。

## 物理（电气）特性 ##

1.  只要求两条总线线路，一条是串行数据线ＳＤＡ，一条是串行时钟线ＳＣＬ,（IIC是半双工，而不是全双工）。
2.  每个连接到总线的器件都可以通过唯一的地址和其它器件通信，主机/从机角色和地址可配置，主机可以作为主机发送器和主机接收器。
3.  IIC是真正的多主机总线，（而这个SPI在每次通信前都需要把主机定死，而IIC可以在通讯过程中，改变主机），如果两个或更多的主机同时请求总线，可以通过冲突检测和仲裁防止总线数据被破坏。
4.  传输速率在标准模式下可以达到100kb/s,快速模式下可以达到400kb/s。
5.  连接到总线的IC数量只是受到总线的最大负载电容400pf限制。
6.  I2C通信设备之间只通过普通导线进行连接，比特流信号采用TTL/CMOS标准下的高/低电平来表示1/0信号，这一方式使得传输距离很短（本来设计目的就是用于短距离通信），直接连接的传输距离短达40cm。

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## **IIC总线通信协议** ##

如下图所示，为IIC的通讯总线的协议数据格式。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

### **开始和结束条件** ###

I2C总线在待机状态时，SDA和SCL都处于高电平（两根线一般情况均接上拉电阻）。

当开始工作时，开始信号由主设备(master)发起，SDA先由高电平转为低电平，此时的SCL是高电平。此后，SDA和SCL便配合传输开始工作。

当停止工作时，在SCL处于高电平下，SDA由低电平转为高电平。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 2][]

##  一位信号数据传递模式 ##

IIC协议通过数据线SDA在SCL的配合下实现信息的有效传送。每条线均可产生5V/0V或3.3V/0V的高低电平(也可以是其它方式，常用TTL和CMOS的电平模式)，如图所示，每当时钟线SCL产生高电平时，SDA所产生的电平信号为当前时钟周期下传输的有效信号；而当SCL为低电平时，SDA可改变，以产生下一周期的传输信号。  
               ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 3][]

### IIC数据含义解析 ###

IIC协议里面数据主要包括两部分：addr数据+data数据。

数据模式：

**                   \[ 开始 +（7位地址+1位读写+1位ACK）+（8位数据+1位ACK/NACK）\*n+停止 \]**

**注意：**

1、在传输过程中，每传输8位后，要通过一个ACK位进行相互确认。在读和写数据的过程中，ACK的来源是不一样的。

2、写数据的时候是从设备会返回一个ACK值（低电平）以响应已获得数据。

3、读数据的时候是主设备会返回一个ACK值（低电平）以响应已获得数据。

4、如果写数据的时候，有些情况下从设备要校验数据，发现数据错误，会返回NACK（高电平）来响应结束本次传输；读数据的情况下，有的情况需要NACK，然后在STOP结束本次传输。

### **Write（写）操作（8位数据+1位ACK）** ###

因为地址数据是7bit，写地址的时候要在后面增加1bit写（低电平），达到1byte长度。

**        **![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 4][]

### **Read（读）操作（8位数据+1位ACK）** ###

因为地址数据是7bit，读地址的时候要在后面增加1bit读（高电平），达到1byte长度。

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 5][]

##  **写寄存器标准流程：** ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 6][]

## **读寄存器标准流程：**  ##

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70 7][]

## TWI 协议 ##

在AVR系列单片机中内嵌有一个TWI（Two-wire Serial Interface）接口，它实际上就是IIC总线接口，个人的理解是TWI协议是利用IIC协议的理论基础，对IIC的数据量进行修改，为每个芯片制定特定的数据量格式。

## 协议实例：SH367309 ##

###      SH367309电器特性 ###

SH367309 作为从机模式，MCU作为主机模式，SH367309地址固定为0X1A。  
                                     ![20190904160122720.png][]

###  SH367309 标注 ###

![20190904160502553.png][]

###  SH367309读协议 ###

Start+(地址+写)+ACK\*+RegAddress+ACK\*+ReadDataLength+ACK\*  
               ReStart+(地址+读)+ACK\*+DATA+ACK+····+DATA+ACK+CRC+NACK+Stop  
           **   注：带\*表示从设备向主设备发送。**  
           ![20190904160726387.png][]

### SH367309写协议 ###

Start+(地址+写)+ACK\*+RegAddress+ACK\*+CRC+ACK\*+Stop  
**            注：带\*表示从设备向主设备发送。**

![20190904161447853.png][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L0Vtb2Vyb3JfWmhhbmc_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221023/0c84011d29f1465ca71b8426a81b9a33.png
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