单总线、IIC、SPI接口详解（二）

上篇已经描述了单总线的优缺点，以及单总线传输机制和程序的编写。接下来这篇需要来讲解IIC。先简单列举采用IIC的设备，如温湿度传感器SHT20，陀螺仪MPU6050，液晶显示屏oled，存储芯片24C02等等。

二、IIC

IIC为I²C Bus的简称，也叫集成电路总线。I²C串行总线上一般有两根信号线，一根双向数据线SDA，一根时钟线SCL。I²C设备通常可以挂载多个，将I²C设备的串行数据SDA接在总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。绝大多数I²C设备都有一个固话的地址，只有线上传输的地址等于设备地址时，设备才会响应主机信号。主设备在很多时间都是控制SCL线的，而从设备一般只会拉低SCL用来延长总线的时钟周期信号。

接下来都以SHT2x（SHT20，SHT21等）为例，该传感器体积很小，采用DFN的封装，且可达到14bit精度。

与传感器的通讯。

1、首先通过其数据手册可以发现，所有的该传感器的I²C地址都一致（1000000）。

2、此传感器在上电之后需要至多15ms的等待时间将传感器达到空闲状态。

3、每次传输都以Start状态为开始，以Stop状态为结束。

开始传输状态，当SCL为高电平时，SDA由高电平转换为低电平。由主机控制，指示从机传输开始。

停止传输状态，当SCL为高电平时，SDA由低电平转换为高电平。由主机控制，指示从机传输结束。

程序部分：

4、启动传输之后，先将I²C设备地址（7位）以及SDA的方向位（1位，读为1，写为0）发送。在第八个SCL时钟的下降沿时，

从机通过拉低SDA引脚，指示传感器数据传输正常，即ACK位。SHT2X工作模式分为主机模式和非主机模式，可以通过单片机

改变传感器的工作模式。方法如下，

①主机模式下，在传感器测量过程中，SCL线被封锁。即单片机不能操作SCL线，单片机便不能对传感器传输数据。

②非主机模式下，当传感器在执行测量任务时，SCL线仍保持开放状态，可由单片机操作。

非主机模式下，传输方式如图。图中灰色部分由SHT2X控制。

由于测量的最大分辨率为14bit，所以第二字节的SDA上的后两位（bit43和bit44），用来表示传输的信息，

bit43表示测量的类型（0表示温度，1表示湿度）。

程序源码：

5、软复位

该命令用于无需关闭和再次打开电源的情况下，重新启动传感器系统。接收到这个命令之后， 传感器系统开始重新初始化，并恢复默认设置状态。