近来了解了下iic总线协议，记录下知识点
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Q: 什么是iic协议？
A: iic协议是NXP研发的半双工串行总线协议，只有两条总线就可连接多个设备，两条总线分别是sda（串行数据）和scl（串行时钟），具有上拉电阻，使得总线空闲状态下sda和scl上都是高电平。
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Q: iic协议有什么特点？适合什么场景？
A: iic协议结构简单可靠，属于半双工，支持多master和多slave设备，连接到总线上的模块都必须有开漏极或开集电路。基本速率100kbit/s，具有快速模式和快速plus模式，还具有高速模式（HS）可达3.4Mbit/s，适合作为片内低速总线进行通信，或链接mcu和外围设备。
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Q: iic总线支持多少位的地址位宽，多少位数据位宽？
A: iic最低支持7bit的地址位宽，最多支持10bit的地址位宽，并且是面向字节流的串口协议，因此数据要求以8bit（帧）的形式进行发送。实际上7bit位宽的iic总线最多并不是支持128个设备，有16个地址是reserved或其他用处，实际是放开了112个普通地址。
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Q: iic协议的时序结构及信号是怎么样的？
A: iic支持多个master多个slave，当有多个master时，仲裁功能和时钟同步必须实现，这依赖链接到总线上的各个设备，并且总线上的各设备地址是唯一的，读写由控制字节的第8bit控制，正读负写（R/~W），典型的读写步骤是：
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读操作步骤：
1、master监听总线处于空闲状态，发起一个Start信号（scl为高的情况下，sda从高拉低），紧接着发出1byte的控制信号，包含slave地址，第八位置0表示写；
2、slave收到控制信号后判断是否与自身地址匹配，匹配即紧接着一个时钟发ack信号在sda上，sda置0；
3、master在sda线上写入要读的地址给slave，slave每字节回ack；
4、master写完要读的地址，再发送一个Start信号，同时再次发送1字节的控制信号，此时读写位置1，
5、slave回ack，比对控制信号地址后，明白此时是要读刚写入的相对地址的数据，开始再sda上逐字节发送数据，
6、master后续作为接收者每次会ack，同时控制传输的结束，要结束了回nack（sda置1），并再下一个始终发送End信号。
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写操作步骤
1、master监听总线处于空闲状态，发起一个Start信号（scl为高的情况下，sda从高拉低），紧接着发出1byte的控制信号，包含slave地址，第八位置0表示写；
2、slave收到控制信号后判断是否与自身地址匹配，匹配即紧接着一个时钟发ack信号在sda上，sda置0；
3、master在sda线上开始写入数据，slave每字节回ack；
4、master写完所有数据后，发送End信号到sda总线上。
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Q: iic协议10地址是怎么支持的？
A: 通常master在Start信号后跟了一个控制字节，包括7地址+1读写位，在使用10地址时，Start信号后两个byte都是控制信号，第一个byte为1111 0xx+0，xx为10地址的高两位，后续在跟上剩余的8bit地址位数，如果是master要读，同样也是先发写，再发Sr信号，后续跟一个字节的控制信号，为1111 0xx+1，xx为10地址的高两位，这样可以保证只有指定的slave可以完成应答。
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Q: iic协议master是如何工作的？
A: master负责发起传输，结束传输，产生时钟信号。数据的传输字节数是没有限制的，每个字节的串行传输顺序必须的从MSB（最高有效位）先开始，大端序下就是先传输高位bit。
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Q: iic协议的slave是如何工作的？
A: slave负责监听总线上的start和end信号，识别master发来的数据，每收到一个byte就在下个周期回一个ack（拉低sda）表示收到，或者一个nack表示拒绝
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Q: master发送完一个byte后没有收到slave的ack怎么办？
A: master将会在下一个时钟发起一次end结束这次传输，或者重新发起一个start进行重新传输
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Q: iic协议的仲裁是如何实现的？
A: 仲裁是多个master存在时必须实现的，仲裁是在sda上逐位进行，各个冲突的master在sda上边发送数据边监听数据，当某个master首次发送1但监听到0时，他便认为自己失去了总线控制，变放弃总线，监听下一次的end信号，如果master发送的数据一致甚至可以没有差错的在总线上发送完数据。
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Q: 为什么SDA在SCL低电平期间才允许改变状态？
A: 因为当SCL处于高电平状态时，SDA拉低表示的是起始位，拉高表示的是停止位，所以当数据位中0和1出现时，如果在SCL高电平状态下SDA状态变化的话，就无法区分数据和起始、停止位。
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Q: 什么是iic总线的时钟同步？
A：，，，（待补充）
参考文献：https://www.cnblogs.com/liujinggang/p/9656358.html