很久以前就听说总线这个词了，一直不懂，所以觉得很牛叉。。。这次有机会学习，就干脆一起看看吧。
1 环境介绍
说实话，计算机的学习最好还是有个环境，裸学真的要难一些。这次搭的环境总的来说还是用之前的树莓派Pico搭配那个祖国版的saleae逻辑分析仪。设备用的是一个I2C驱动的OLED的屏。
逻辑分析仪的使用可以看这篇：逻辑分析仪小试-CSDN博客
电路的基本原理可以参考这篇：显示学习1（基于树莓派Pico） -- 基础_树莓派pico ssd1315-CSDN博客
因为确实没啥硬件经验，在中间遇到了两个坑。
第一个是抓信号的线应该怎么接。如果是软件，这个直接wireshark，或者命令啥的。处理硬件时候顿时傻眼了，本来我以为是串联，先接到逻辑分析仪in，逻辑分析仪一个out再出去。结果找半天都没看到这功能。后面找了半天，原来直接并联就可以了。
第二个问题是接上去之后，I2C上有信号，但是数据异常了。也是一头懵。查了半天，后面看到有GND，有个视频也说要接地。所以多插了一个GND口。好了，虽然偶尔还有点问题（并联的口不能挨着，不知道原因），但是基本能用了。
接法如下：
2 I2C信号
用了逻辑分析仪，信号就很直白了。开始的是这样的。
回头看看代码：
第一行是这个。这个是或操作，对结果没影响，所以还是0xAE。
发送的代码是：
self.addr = 0x3cdef write_cmd(self, cmd):self.temp[0] = 0x80 # Co=1, D/C#=0self.temp[1] = cmdself.i2c.writeto(self.addr, self.temp)命令是：
SET_DISP = const(0xAE)
SET_DISP | 0x00, # off
对应的波形就是，可以看到，第一段就是地址0x3c，第二段固定是0x80，第三段就是命令0xAE。每一段都有一个ACK，这是就是屏幕发的。
为什么地址是0x3C。查了一下资料，SSD1315的默认I2C地址通常是0x3C或0x3D。这里说一下地址这个词，真的很容易迷惑人，和我们一般理解的地址毛关系没有，其实就是一个设备ID。。。
那0x80又是什么鬼？只有去手册或者资料。这个是SSD1315/SSD1306的通信规定（不是所有的I2C设备）。这里有两个，0x80和0x40。如果是0x80，表明后面传输的是命令。如果是0x40，表明后面传输的是数据。
最后是一个0xAE，这个是代码里面的。就不用多说了。
再看后面的代码
SET_MEM_ADDR,
SET_MEM_ADDR = const(0x20)对应的波形是和上面一样，第一段是地址0x3c，第二段固定是0x80表示命令，最后那段就是实际命令0x20。每段也有一个屏幕设备发的ACK。
3 协议解析
有了这个实验，再看看I2C协议。
I2C有两根线。
SDA（Serial Data Line）：串行数据线，用于传输数据。
SCL（Serial Clock Line）：串行时钟线，用于同步数据传输。每一个时钟周期大概是5.375us。
对应图中，上面的就是SDA，下面的就是SCL。
I2C信号的开始：
SDA拉低，SCL维持高位。
跟着就是数据包：
一个包是9个bit，前面8个是发送者发出，最后会再附加一个bit是接收者发ACK，表示设备收到，将SDA拉低。可以看到，上面的包最后一个都是低位。
怎么看数据是0还是1呢？查了一下资料，说是SCL上升中，看SDA的电平，如果是高就是1，如果是低就是0。那么翻译一下上面的图。
就是0111 1000 0，一共9个bit位。前面7个是0111 100。正好就是0x3C。第8个是读写位，1为写读作，0为写操作。这里的就是写。最后的第9位就是ACK，0表示响应了，1就是没响应。这里也是响应了。
从协议来看，地址有7个bit，也就是十进制的127。看来正常状态下一个I2C总线可以挂127个设备。感觉正常也是够了，不过挂多了可能影响速度，而且可能设备地址会冲突。
最后是结束包。
主设备在 SCL 保持高电平的情况下，将 SDA 线从低电平拉高。
一段完整的波形如下：
4 小结
这里只是简单介绍一下，其实I2C还有很多一些细节，比如冲突解决，协商之类的，这次就不写了。
从上面分析终于可以明白什么是总线。本质就是一根线传信息（真的就是总的来说一根或几根线）。假如说有两个人，都拉着一根线，这根线只能上下摆动，不能说话或者别的，只能通过这根线传递信息。总线协议，就是约定大家怎么甩绳子而已，本质上就是这么回事。
比如说，绳子默认都是放下面。A要说话了，就把绳子往上甩一下。B就知道A要说话了，然后约定个时间1秒间隔，往上甩就是1，不甩就是0。一次甩8下。B收到了就往上甩一下，没收到就不甩。好吧，总线，或者说I2C总线基本上就是这么回事。
从上面的分析看看，I2C协议还是相对简陋，基本上就是物理层的东西，很多实际内容都要设备定义，比如上面的0x80和0x40。至于为什么用两根线，说是为了确保数据传输的同步性和可靠性，尤其是在多主多从的复杂总线系统中。没详细研究了。
那么像上面说的只用一根线的有吗？还真有，如下：
FPGA - 单总线协议（one-wire）_单总线通信协议-CSDN博客
