本文主要介紹I2C總線的讀寫操作流程。

I2C總線的操作包括讀和寫，具體的操作流程如下：

1、主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)(I2C寫)流程
I2C主機(jī)給從機(jī)寫數(shù)據(jù)的操作流程如下：
Master發(fā)起START；
Master發(fā)送I2C ADDR（7bit）和W操作0（1bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK（ACK=0）；
Master發(fā)送reg addr（8bit），等待ACK（該地址為雙方約定的需要寫入數(shù)據(jù)的首地址，實(shí)際使用中隨機(jī)寫入時(shí)可以沒有該地址數(shù)據(jù)）；
Slave發(fā)送ACK；
Master收到Slave的ACK信號(hào)后開始發(fā)送第一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)（8bit），等待ACK；
Slave收到數(shù)據(jù)后發(fā)送ACK；
Master收到ACK后再發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)；
當(dāng)Master發(fā)送完最后一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)并收到Slave的ACK后，發(fā)起STOP。

★主機(jī)通過發(fā)送地址碼與對(duì)應(yīng)的從機(jī)建立了通信關(guān)系，而掛接在總線上的其它從機(jī)雖然同時(shí)也收到了地址碼，但因?yàn)榕c其自身的地址不相符合，因此提前退出與主機(jī)的通信；
★主機(jī)的一次發(fā)送通信，其發(fā)送的數(shù)據(jù)數(shù)量不受限制。主機(jī)是通過STOP信號(hào)通知發(fā)送的結(jié)束，從機(jī)收到STOP信號(hào)后退出本次通信；
★主機(jī)的每一次發(fā)送后都是通過從機(jī)的ACK信號(hào)了解從機(jī)的接收狀況，如果應(yīng)答錯(cuò)誤則重發(fā)（一般重發(fā)次數(shù)可以設(shè)置，但次數(shù)太多會(huì)影響效率）；
★實(shí)際測(cè)試時(shí)，ACK信號(hào)會(huì)有一個(gè)毛刺，是因?yàn)閿?shù)據(jù)和ACK是不同的角色發(fā)出的（當(dāng)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，從機(jī)返回ACK；當(dāng)從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)返回ACK），這樣ACK正好是方向切換的時(shí)候，毛刺的大小取決于主從之間的切換速度。

2、主機(jī)接收數(shù)據(jù)(I2C讀)流程
I2C主機(jī)讀取從機(jī)數(shù)據(jù)的操作流程如下：
Master發(fā)送START；
Master發(fā)送I2C ADDR（7bit）和R操作1（1bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK；
Master發(fā)送reg addr（8bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK；
Master發(fā)起START；
Master發(fā)送I2C addr（7bit）和r操作1（1bit），等待ACK；
Slave發(fā)送ACK；
Slave發(fā)送ACK后，緊接著向Master發(fā)送數(shù)據(jù)；
Master收到數(shù)據(jù)后發(fā)送ACK；
Slave接收到ACK后再向Master發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)；
當(dāng)Master完成接收數(shù)據(jù)后，向Slave發(fā)送一個(gè)非應(yīng)答信號(hào)（NAK=1），從機(jī)收到非應(yīng)答信號(hào)后停止發(fā)送數(shù)據(jù)；
Master發(fā)送非應(yīng)答信號(hào)后，再發(fā)送一個(gè)STOP信號(hào)。

★主機(jī)所接收數(shù)據(jù)的數(shù)量是由主機(jī)自身決定，當(dāng)發(fā)送“非應(yīng)答信號(hào)/A”時(shí)從機(jī)便結(jié)束傳送并釋放總線（非應(yīng)答信號(hào)的兩個(gè)作用：前一個(gè)數(shù)據(jù)接收成功，從機(jī)不再發(fā)送數(shù)據(jù)）。當(dāng)從機(jī)收到NAK信號(hào)后如果沒有停止信號(hào)，則從機(jī)會(huì)重發(fā)上一字節(jié)數(shù)據(jù)。

3、讀寫指定地址的方式
I2C讀寫指定地址有以下幾種方式：
在從器件地址后面直接跟需要讀寫的寄存器首地址，然后直接跟數(shù)據(jù)，最后通過停止信號(hào)結(jié)束此次讀寫。

主從器件約定讀寫指令，在從器件地址后面直接跟讀寫指令，然后再跟需要讀寫的寄存器首地址，然后直接跟數(shù)據(jù)。

在發(fā)送完從器件地址后直接跟需要讀寫的寄存器地址，然后再通過重復(fù)開始信號(hào)（后跟從機(jī)地址）進(jìn)行讀寫操作（數(shù)據(jù)直接寫入或者讀取相應(yīng)的寄存器）。

★所有讀寫操作，都不會(huì)限定數(shù)據(jù)的長度，讀寫數(shù)據(jù)的長度由主機(jī)決定。不需要讀寫數(shù)據(jù)了就發(fā)送STOP信號(hào)。

4、復(fù)合傳輸實(shí)現(xiàn)方式
在傳輸過程中改變方向，開始條件和從機(jī)地址都要重復(fù)，而讀寫bit要取反。如果主機(jī)發(fā)送一個(gè)重復(fù)的開始條件，那么它在這之前要發(fā)送一個(gè)NAK。

★復(fù)合模式可以在比如控制串行寄存器時(shí)用到。在第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)時(shí)一定要寫寄存器內(nèi)部的地址。開始條件和從地址重復(fù)后，數(shù)據(jù)就開始傳輸了。
★自動(dòng)增加或減少之前訪問的寄存器地址都由設(shè)備的設(shè)計(jì)者決定。
★兼容I2C總線的設(shè)備在接收到開始條件或重復(fù)開始條件時(shí)都一定要重啟它們的總線邏輯，即使開始條件都不是正確的格式，它們都期望發(fā)送從機(jī)地址。
★開始條件后馬上跟著一個(gè)終止條件是不合法的格式。

以上就是針對(duì)I2C總線的主機(jī)發(fā)送、主機(jī)接收、讀寫指定地址數(shù)據(jù)、符合傳輸方式的操作流程介紹。