IIC的时序解析

IIC（Inter-Integrated Circuit）即集成电路总线，是一种多主从的串行总线，属于半双工同步传输类型总线，仅使用两条线，一条SCL时钟线，一条双向数据线SDA。以下是对IIC通信波形图的详细解读：

信号状态

• 空闲状态：SDA和SCL两条信号线同时处于高电平时，为总线的空闲状态。此时各个器件的输出级场效应管均处在截止状态，即释放总线，由两条信号线各自的上拉电阻把电平拉高。
• 起始信号：当SCL线为高电平时，SDA线从高电平向低电平切换，该信号由主机发出，起始信号产生后，总线被占用，准备数据传输。
• 停止信号：当SCL线为高电平时，SDA线由低电平向高电平切换，由主机发出，停止信号发出后，总线变为空闲状态。

数据传输

• 数据有效性：在IIC总线进行数据传送时，时钟信号SCL为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在SCL线的时钟信号为低电平时，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。数据在SCL的上升沿到来之前就需准备好，并在下降沿到来之前保持稳定。
• 数据位传输：在SCL串行时钟的配合下，在SDA上逐位地串行传送每一位数据，数据位的传输是边沿触发。

应答信号

• 有效应答（ACK）：发送器每发送一个字节，就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。当接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平时，规定为有效应答位，表示接收器已经成功地接收了该字节。
• 非应答（NACK）：应答信号为高电平时，规定为非应答位，一般表示接收器接收该字节没有成功。

读写操作波形示例

• 写操作：主机发送一个启动开始标志，接着发送从机地址，地址的最后一位（R/W位）设置为0，表示写入。从设备发送ACK响应确认后，主设备发送希望写入的寄存器地址。从设备再次确认后，主机开始向从机发送寄存器数据，直到发送完所有需要的数据，最后主机发送停止条件终止传输。
• 读操作：主机先发送起始信号，然后发送从机地址（R/W位为1表示读操作），从机应答后，主机再发送要读取的寄存器地址。之后主机再次发送起始信号，重新发送从机地址（R/W位仍为1），从机应答后开始发送数据，主机接收数据，在接收完最后一个字节数据后，主机发送非应答信号（NACK），然后发送停止信号结束本次读操作。