1、i2c读写eeproom
通过uart发送数据,单片机接收数据后,显示到lcd,并写到eeprom保存。每次开机时,读取eeprom保存的数据,显示到 lcd。
程序框架
1、i2c驱动时序
2、uart中断收发数据
3、eeprom读写驱动
4、lcd驱动
5、main 应用程序,定时器1s中断循环监控,uart是否有数据,有就显示到lcd,并写入eeprom。
1、i2c.c
c
#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define I2CDelay() {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}
sbit I2C_SCL = P3^7;
sbit I2C_SDA = P3^6;
/* 产生总线起始信号 */
void I2CStart()
{
I2C_SDA = 1; //首先确保SDA、SCL都是高电平
I2C_SCL = 1;
I2CDelay();
I2C_SDA = 0; //先拉低SDA
I2CDelay();
I2C_SCL = 0; //再拉低SCL
}
/* 产生总线停止信号 */
void I2CStop()
{
I2C_SCL = 0; //首先确保SDA、SCL都是低电平
I2C_SDA = 0;
I2CDelay();
I2C_SCL = 1; //先拉高SCL
I2CDelay();
I2C_SDA = 1; //再拉高SDA
I2CDelay();
}
/* I2C总线写操作,dat-待写入字节,返回值-从机应答位的值 */
bit I2CWrite(unsigned char dat)
{
bit ack; //用于暂存应答位的值
unsigned char mask; //用于探测字节内某一位值的掩码变量
for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行
{
if ((mask&dat) == 0) //该位的值输出到SDA上
I2C_SDA = 0;
else
I2C_SDA = 1;
I2CDelay();
I2C_SCL = 1; //拉高SCL
I2CDelay();
I2C_SCL = 0; //再拉低SCL,完成一个位周期
}
I2C_SDA = 1; //8位数据发送完后,主机释放SDA,以检测从机应答
I2CDelay();
I2C_SCL = 1; //拉高SCL
ack = I2C_SDA; //读取此时的SDA值,即为从机的应答值
I2CDelay();
I2C_SCL = 0; //再拉低SCL完成应答位,并保持住总线
return (~ack); //应答值取反以符合通常的逻辑:
//0=不存在或忙或写入失败,1=存在且空闲或写入成功
}
/* I2C总线读操作,并发送非应答信号,返回值-读到的字节 */
unsigned char I2CReadNAK()
{
unsigned char mask;
unsigned char dat;
I2C_SDA = 1; //首先确保主机释放SDA
for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行
{
I2CDelay();
I2C_SCL = 1; //拉高SCL
if(I2C_SDA == 0) //读取SDA的值
dat &= ~mask; //为0时,dat中对应位清零
else
dat |= mask; //为1时,dat中对应位置1
I2CDelay();
I2C_SCL = 0; //再拉低SCL,以使从机发送出下一位
}
I2C_SDA = 1; //8位数据发送完后,拉高SDA,发送非应答信号
I2CDelay();
I2C_SCL = 1; //拉高SCL
I2CDelay();
I2C_SCL = 0; //再拉低SCL完成非应答位,并保持住总线
return dat;
}
/* I2C总线读操作,并发送应答信号,返回值-读到的字节 */
unsigned char I2CReadACK()
{
unsigned char mask;
unsigned char dat;
I2C_SDA = 1; //首先确保主机释放SDA
for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行
{
I2CDelay();
I2C_SCL = 1; //拉高SCL
if(I2C_SDA == 0) //读取SDA的值
dat &= ~mask; //为0时,dat中对应位清零
else
dat |= mask; //为1时,dat中对应位置1
I2CDelay();
I2C_SCL = 0; //再拉低SCL,以使从机发送出下一位
}
I2C_SDA = 0; //8位数据发送完后,拉低SDA,发送应答信号
I2CDelay();
I2C_SCL = 1; //拉高SCL
I2CDelay();
I2C_SCL = 0; //再拉低SCL完成应答位,并保持住总线
return dat;
}
2、eeprom.c
c
#include <reg52.h>
extern void I2CStart();
extern void I2CStop();
extern unsigned char I2CReadACK();
extern unsigned char I2CReadNAK();
extern bit I2CWrite(unsigned char dat);
/* E2读取函数,buf-数据接收指针,addr-E2中的起始地址,len-读取长度 */
void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)
{
do { //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作
I2CStart();
if (I2CWrite(0x50<<1)) //应答则跳出循环,非应答则进行下一次查询
{
break;
}
I2CStop();
} while(1);
I2CWrite(addr); //写入起始地址
I2CStart(); //发送重复启动信号
I2CWrite((0x50<<1)|0x01); //寻址器件,后续为读操作
while (len > 1) //连续读取len-1个字节
{
*buf++ = I2CReadACK(); //最后字节之前为读取操作+应答
len--;
}
*buf = I2CReadNAK(); //最后一个字节为读取操作+非应答
I2CStop();
}
/* E2写入函数,buf-源数据指针,addr-E2中的起始地址,len-写入长度 */
void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)
{
while (len > 0)
{
//等待上次写入操作完成
do { //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作
I2CStart();
if (I2CWrite(0x50<<1)) //应答则跳出循环,非应答则进行下一次查询
{
break;
}
I2CStop();
} while(1);
//按页写模式连续写入字节
I2CWrite(addr); //写入起始地址
while (len > 0)
{
I2CWrite(*buf++); //写入一个字节数据
len--; //待写入长度计数递减
addr++; //E2地址递增
if ((addr&0x07) == 0) //检查地址是否到达页边界,24C02每页8字节,
{ //所以检测低3位是否为零即可
break; //到达页边界时,跳出循环,结束本次写操作
}
}
I2CStop();
}
}
3、uart.c
c
#include <reg52.h>
bit flagFrame = 0; //帧接收完成标志,即接收到一帧新数据
bit flagTxd = 0; //单字节发送完成标志,用来替代TXD中断标志位
unsigned char cntRxd = 0; //接收字节计数器
unsigned char pdata bufRxd[64]; //接收字节缓冲区
extern void UartAction(unsigned char *buf, unsigned char len);
/* 串口配置函数,baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud)
{
SCON = 0x50; //配置串口为模式1
TMOD &= 0x0F; //清零T1的控制位
TMOD |= 0x20; //配置T1为模式2
TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud; //计算T1重载值
TL1 = TH1; //初值等于重载值
ET1 = 0; //禁止T1中断
ES = 1; //使能串口中断
TR1 = 1; //启动T1
}
/* 串口数据写入,即串口发送函数,buf-待发送数据的指针,len-指定的发送长度 */
void UartWrite(unsigned char *buf, unsigned char len)
{
while (len--) //循环发送所有字节
{
flagTxd = 0; //清零发送标志
SBUF = *buf++; //发送一个字节数据
while (!flagTxd); //等待该字节发送完成
}
}
/* 串口数据读取函数,buf-接收指针,len-指定的读取长度,返回值-实际读到的长度 */
unsigned char UartRead(unsigned char *buf, unsigned char len)
{
unsigned char i;
if (len > cntRxd) //指定读取长度大于实际接收到的数据长度时,
{ //读取长度设置为实际接收到的数据长度
len = cntRxd;
}
for (i=0; i<len; i++) //拷贝接收到的数据到接收指针上
{
*buf++ = bufRxd[i];
}
cntRxd = 0; //接收计数器清零
return len; //返回实际读取长度
}
/* 串口接收监控,由空闲时间判定帧结束,需在定时中断中调用,ms-定时间隔 */
void UartRxMonitor(unsigned char ms)
{
static unsigned char cntbkp = 0;
static unsigned char idletmr = 0;
if (cntRxd > 0) //接收计数器大于零时,监控总线空闲时间
{
if (cntbkp != cntRxd) //接收计数器改变,即刚接收到数据时,清零空闲计时
{
cntbkp = cntRxd;
idletmr = 0;
}
else //接收计数器未改变,即总线空闲时,累积空闲时间
{
if (idletmr < 30) //空闲计时小于30ms时,持续累加
{
idletmr += ms;
if (idletmr >= 30) //空闲时间达到30ms时,即判定为一帧接收完毕
{
flagFrame = 1; //设置帧接收完成标志
}
}
}
}
else
{
cntbkp = 0;
}
}
/* 串口驱动函数,监测数据帧的接收,调度功能函数,需在主循环中调用 */
void UartDriver()
{
unsigned char len;
unsigned char pdata buf[40];
if (flagFrame) //有命令到达时,读取处理该命令
{
flagFrame = 0;
len = UartRead(buf, sizeof(buf)); //将接收到的命令读取到缓冲区中
UartAction(buf, len); //传递数据帧,调用动作执行函数
}
}
/* 串口中断服务函数 */
void InterruptUART() interrupt 4
{
if (RI) //接收到新字节
{
RI = 0; //清零接收中断标志位
if (cntRxd < sizeof(bufRxd)) //接收缓冲区尚未用完时,
{ //保存接收字节,并递增计数器
bufRxd[cntRxd++] = SBUF;
}
}
if (TI) //字节发送完毕
{
TI = 0; //清零发送中断标志位
flagTxd = 1; //设置字节发送完成标志
}
}
4、lcd.c
c
#include <reg52.h>
#define LCD1602_DB P0
sbit LCD1602_RS = P1^0;
sbit LCD1602_RW = P1^1;
sbit LCD1602_E = P1^5;
/* 等待液晶准备好 */
void LcdWaitReady()
{
unsigned char sta;
LCD1602_DB = 0xFF;
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 1;
do {
LCD1602_E = 1;
sta = LCD1602_DB; //读取状态字
LCD1602_E = 0;
} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙,重复检测直到其等于0为止
}
/* 向LCD1602液晶写入一字节命令,cmd-待写入命令值 */
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd)
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 0;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = cmd;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
/* 向LCD1602液晶写入一字节数据,dat-待写入数据值 */
void LcdWriteDat(unsigned char dat)
{
LcdWaitReady();
LCD1602_RS = 1;
LCD1602_RW = 0;
LCD1602_DB = dat;
LCD1602_E = 1;
LCD1602_E = 0;
}
/* 设置显示RAM起始地址,亦即光标位置,(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */
void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y)
{
unsigned char addr;
if (y == 0) //由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址
addr = 0x00 + x; //第一行字符地址从0x00起始
else
addr = 0x40 + x; //第二行字符地址从0x40起始
LcdWriteCmd(addr | 0x80); //设置RAM地址
}
/* 在液晶上显示字符串,(x,y)-对应屏幕上的起始坐标,str-字符串指针 */
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str)
{
LcdSetCursor(x, y); //设置起始地址
while (*str != '\0') //连续写入字符串数据,直到检测到结束符
{
LcdWriteDat(*str++);
}
}
/* 初始化1602液晶 */
void InitLcd1602()
{
LcdWriteCmd(0x38); //16*2显示,5*7点阵,8位数据接口
LcdWriteCmd(0x0C); //显示器开,光标关闭
LcdWriteCmd(0x06); //文字不动,地址自动+1
LcdWriteCmd(0x01); //清屏
}
5、main.c
c
#include <reg52.h>
unsigned char T0RH = 0; //T0重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0; //T0重载值的低字节
void InitShowStr();
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
extern void InitLcd1602();
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);
extern void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len);
extern void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len);
extern void UartDriver();
extern void ConfigUART(unsigned int baud);
extern void UartRxMonitor(unsigned char ms);
extern void UartWrite(unsigned char *buf, unsigned char len);
void main()
{
EA = 1; //开总中断
ConfigTimer0(1); //配置T0定时1ms
ConfigUART(9600); //配置波特率为9600
InitLcd1602(); //初始化液晶
InitShowStr(); //初始显示内容
while (1)
{
UartDriver(); //调用串口驱动
}
}
/* 处理液晶屏初始显示内容 */
void InitShowStr()
{
unsigned char str[17];
str[16] = '\0'; //在最后添加字符串结束符,确保字符串可以结束
E2Read(str, 0x20, 16); //读取第一行字符串,其E2起始地址为0x20
LcdShowStr(0, 0, str); //显示到液晶屏
E2Read(str, 0x40, 16); //读取第二行字符串,其E2起始地址为0x40
LcdShowStr(0, 1, str); //显示到液晶屏
}
/* 内存比较函数,比较两个指针所指向的内存数据是否相同,
ptr1-待比较指针1,ptr2-待比较指针2,len-待比较长度
返回值-两段内存数据完全相同时返回1,不同返回0 */
bit CmpMemory(unsigned char *ptr1, unsigned char *ptr2, unsigned char len)
{
while (len--)
{
if (*ptr1++ != *ptr2++) //遇到不相等数据时即刻返回0
{
return 0;
}
}
return 1; //比较完全部长度数据都相等则返回1
}
/* 将一字符串整理成16字节的固定长度字符串,不足部分补空格
out-整理后的字符串输出指针,in-待整理字符串指针 */
void TrimString16(unsigned char *out, unsigned char *in)
{
unsigned char i = 0;
while (*in != '\0') //拷贝字符串直到输入字符串结束
{
*out++ = *in++;
i++;
if (i >= 16) //当拷贝长度已达到16字节时,强制跳出循环
{
break;
}
}
for ( ; i<16; i++) //如不足16个字节则用空格补齐
{
*out++ = ' ';
}
*out = '\0'; //最后添加结束符
}
/* 串口动作函数,根据接收到的命令帧执行响应的动作
buf-接收到的命令帧指针,len-命令帧长度 */
void UartAction(unsigned char *buf, unsigned char len)
{
unsigned char i;
unsigned char str[17];
unsigned char code cmd0[] = "showstr1 "; //第一行字符显示命令
unsigned char code cmd1[] = "showstr2 "; //第二行字符显示命令
unsigned char code cmdLen[] = { //命令长度汇总表
sizeof(cmd0)-1, sizeof(cmd1)-1,
};
unsigned char code *cmdPtr[] = { //命令指针汇总表
&cmd0[0], &cmd1[0],
};
for (i=0; i<sizeof(cmdLen); i++) //遍历命令列表,查找相同命令
{
if (len >= cmdLen[i]) //首先接收到的数据长度要不小于命令长度
{
if (CmpMemory(buf, cmdPtr[i], cmdLen[i])) //比较相同时退出循环
{
break;
}
}
}
switch (i) //根据比较结果执行相应命令
{
case 0:
buf[len] = '\0'; //为接收到的字符串添加结束符
TrimString16(str, buf+cmdLen[0]); //整理成16字节固定长度字符串
LcdShowStr(0, 0, str); //显示字符串1
E2Write(str, 0x20, sizeof(str)); //保存字符串1,起始地址为0x20
break;
case 1:
buf[len] = '\0'; //为接收到的字符串添加结束符
TrimString16(str, buf+cmdLen[1]); //整理成16字节固定长度字符串
LcdShowStr(0, 1, str); //显示字符串1
E2Write(str, 0x40, sizeof(str)); //保存字符串2,起始地址为0x40
break;
default: //未找到相符命令时,给上机发送"错误命令"的提示
UartWrite("bad command.\r\n", sizeof("bad command.\r\n")-1);
return;
}
buf[len++] = '\r'; //有效命令被执行后,在原命令帧之后添加
buf[len++] = '\n'; //回车换行符后返回给上位机,表示已执行
UartWrite(buf, len);
}
/* 配置并启动T0,ms-T0定时时间 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms)
{
unsigned long tmp; //临时变量
tmp = 11059200 / 12; //定时器计数频率
tmp = (tmp * ms) / 1000; //计算所需的计数值
tmp = 65536 - tmp; //计算定时器重载值
tmp = tmp + 32; //补偿中断响应延时造成的误差
T0RH = (unsigned char)(tmp>>8); //定时器重载值拆分为高低字节
T0RL = (unsigned char)tmp;
TMOD &= 0xF0; //清零T0的控制位
TMOD |= 0x01; //配置T0为模式1
TH0 = T0RH; //加载T0重载值
TL0 = T0RL;
ET0 = 1; //使能T0中断
TR0 = 1; //启动T0
}
/* T0中断服务函数,执行串口接收监控和蜂鸣器驱动 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{
TH0 = T0RH; //重新加载重载值
TL0 = T0RL;
UartRxMonitor(1); //串口接收监控
}