Подразумевается, что читатель уже имеет некоторое представление о шине i2c. Например, такие вещи как подключение устройств к шине, что устройства должны иметь уникальные адреса, что устройств может быть не более 127, что нужны подтягивающие резисторы, что посылка начинается с состояния старт, а заканчивается состоянием стоп. Но немного не хватает практики в части визуального контроля и понимания процессов. В этой статье я постараюсь лишить читателя этого самого практического пробела в знаниях.

Итак, рассмотрим поведение шины I2C при работе с микроконтроллером stm32 с использованием библиотеки HAL. На шине I2C1 подсоединена микросхема EEPROM 24LC21.

Согласно описанию на микросхему ее адрес на шине – 1010ххх(7бит), где ХХХ – не имеет значения, хоть ноль, хоть единицы. Следом за адресом устройства идет 8й бит R/W̅. Этот бит говорит slave-устройству, что нужно будет делать дальше – принимать или отдавать данные. Если лог 0, то slave-устройство будет принимать данные (write), то есть запись в slave-устройство. Если лог 1, то slave-устройство будет отправлять данные (read), то есть чтение из slave-устройства. Когда slave-устройство видит на шине свой адрес, то на 9м тактовом импульсе (на линии SCL) оно прижимает линию SDAв ноль, сообщая master-устройству о своем присутствии на линии. Если мастер выдал адрес, но устройства с таким адресом на шине не обнаружилось, то на 9м тактовом импульсе линия SDAбудет в единице. Это девятый бит называют битом подтверждения, acknowledge bit (А, АСК). Каждый обмен сообщениями обрамляется стартовым и стоповым битом. Стартовый бит это состояние когда при высоком состоянии линии SCL линия SDA прижимается к нулю. Стоповый бит это состояние когда при высоком состоянии линии SCL линия SDA прижимается к единице.