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I2C 协议的理解以及在 OLED 上的应用

news 来源：原创 2025/5/21 5:37:16

$I^2C$ 协议

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介绍

$I^2C$ （Inter IC Bus）是由Philips公司开发的一种通用数据总线
两根通信线：SCL（Serial Clock）、SDA（Serial Data）
同步，半双工
带数据应答
支持总线挂载多设备（一主多从、多主多从）

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硬件电路

所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起
设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式开漏输出介绍
SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右

I2C 时序基本单元

起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平
终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平
发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节

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接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）
发送应答：主机在接收完一个字节之后，在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答
接收应答：主机在发送完一个字节之后，在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）

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指定地址写
对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，写入指定数据（Data）
当前地址读
对于指定设备（Slave Address），在当前地址指针指示的地址下，读取从机数据（Data）
指定地址读
对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，读取从机数据（Data）

OLED 屏幕

OLED 屏幕使用的驱动 SSD-1306 使用 $I^2C$ 进行通讯的，所以我们如果要想实践一下 $I^2C$ 协议直接可以通过让OLED屏幕显示来达到训练的效果。
但是如果我们想直接玩OLED屏幕仅仅有 $I^2C$ 的知识是远远不够的，还需要了解SSD-1306它是如何让OLED屏幕进行显示的。如果想知道原理那么直接去看 SSD-1306 的数据手册就好啦。
这里简单介绍一下，我是用的OLED屏幕是0.96寸大小的64*128的屏幕，屏幕的组成的是是通过8页，128列组成的，每一页都有128列，一列有8个像素点。
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每当我们传输数据给OLED屏幕的时候，它接收的就是一个 Byte 的数据，直接就是显示一列，比如传输 0xaa,那么显示结果就是如下图

更多的内容的话去看数据手册，当然所有的内容我的仓库都有提供。