51单片机快速入门之 IIC I2C通信

51单片机快速入门之 IIC 总线通信

协议:

空闲时 SCL/SDA 为高电平
SCL高时 SDA下降沿为开始信号
开始信号之后:

SCL高电平时 SDA不能变化 ,

SCL低电平时 SDA才可变

SDA 传数据时从高到低按位传输 SCL一个脉冲高电平对应一位数据

4.SCL高电平时 SDA上升沿为停止信号

数据格式:

1.单字节格式:

开始信号>数据(高到低)>应答(ACK)信号接收方SDA低电平>停止信号

2.多字节格式:

开始信号>发送设备地址和读写方向>应答（ACK）信号>数据传输>应答（ACK）信号接收方SDA低电平>停止信号

I2C 元器件 24c02(E^2PROM)

读/写操作:

1.单字节写流程:

开始信号>7位地址(1010固 0A 0B 0C)+读1/写0>24C02回复ACK信号>发送一个字节>ACK信号>停止信号

2.页写流程(多字节):

开始信号>7位地址(1010固 0A 0B 0C)+读1/写0>24C02回复ACK信号>发第一个字节数据地址>ACK>第一个字节数据>ACK>第二个字节数据...>一直到停止信号或者16字节

最多可一次写入2-16字节!

超出会自动从初始位置覆盖数据 17时覆盖第一个字节数据,之后还有数据往后递增覆盖

3.立即地址读操作:

N范围(0~255)00H~FFH

开始信号>7位地址(1010固 0A 0B 0C)+读1/写0>ack回复>读取一个字节数据(上次操作地址N+1的数据)>停止信号

N=255时下一个跳转读取 0

4.选择读操作:

任选地址读

开始信号>7位地址(1010固 0A 0B 0C)+读1/写0>低0伪写操作>ack>N字节地址>从ack>开始信号>7位地址(1010固 0A 0B 0C)+读1/写0>读信号 1>从ack>获取N地址下的数据>停止信号

5.连续读操作:

立即地址读操作连续

开始信号>7位地址+读1>读取FFH(255)为第一个数据,>主ACK>00H>主ack...直到出现主ack不回复停下来>停止信号才结束本次读取

选择读操作连续

开始信号>7位地址(1010固 0A 0B 0C)+读1/写0>低0伪写操作>ack>N字节地址>从ack>开始信号>7位地址(1010固 0A 0B 0C)+读1/写0>读信号 1>从ack>获取N地址下的数据>ack>N+1数据>ack .....直到停止信号

电路图:

捣鼓了好几天,终于调试通了原来这元器件和书上的不同所以说还是要多看看元器件数据手册才好,不然出了问题都找不到在哪! 就是这里地址位我弄错了,书上很模糊所以我理解为

A0 A1 A2 顺序错了实际上是A2 A1 A0

代码(简单发送):

#include <STC89C5xRC.H>//加载头文件,晶振12MHz

sbit SCL=P2^0;  //时钟线
sbit SDA=P2^1;  //数据线

void delay(unsigned int t); // 延时函数声明
void startI2C();//开始信号
void stopI2C();//停止信号




void SendByte(unsigned char dat);//发送字节数据


void main()
{
    SendByte(0xA2);//发送从机地址
   SendByte(0x00);//发送需要存入那个字节的地址 00H~FFH
   SendByte(0x44);    //发送需要存储的数据      

    P17=0;模拟环境提示操作成功用 ,实际使用可删除
    while(1); // 防止程序重复运行
}


void startI2C() //开始信号
{

      SDA=1;  //首先拉高SDA
	  delay(10);//给他点时间
    SCL=1; //拉高SCL
    delay(10);    //1us
    SDA=0; //拉低SDA 触发开始信号
		delay(10);    //1us
	  SCL=0; //手动拉低确保时序准确 初始化以接受数据
    delay(10);    //1us
}

void stopI2C() //停止信号
{
    if(SCL==1&&SDA==0) //只有当SCL=1 而且SDA=0时才触发 SDA=0保证已经接受到ACK回复信号
 {
        delay(10); //等一会
        SDA=1; //拉高SDA ,上升沿触发停止信号
    } else if(SCL==0)  //当SCL=0时,这句没啥用其实 ,防止   SCL=0 触发不了停止信号 
{
        delay(10);
        SCL=1; //把scl 拉高
        if(SDA==0)  //判断是否接收到ACK回复
{
            delay(10);
            SDA=1;
        }
    }

}


void SendByte(unsigned char dat)//发送字节数据
{
    unsigned char bita;
    startI2C();//发送开始信号
    for(bita=0; bita<8; bita++) {

        if((dat<<bita)&0x80) //每次根据bita 的值左移 bita位 再和 0x80(1000 0000) 与操作(只保最高位)
{
            SDA=1; //如果是1,拉高sda传送一个1 过去

        } else {
            SDA=0;// 反之给0

        }
        delay(10); //让它们稳定一下


        SCL=1;//上升读取  因开始信号已经拉低SCL
        delay(10);  //稳定时间       
				
				SCL=0;   //下降写入数据  也可以说这是复位
        delay(10);  //稳定时间
    }  
		 SDA=1;  //8位传完就拉高等待ACK触发
		 SCL=0;   //下降写入数据 保证循环正确输出8位
		 SCL=1;   //拉高以配合ACK 
     delay(10);//等待
    if(SDA!=1)  //sda=0 证明 ack已回复 触发停止信号
{stopI2C();
        P30=0;  //模拟环境提示操作成功用 ,实际使用可删除
    } else {
        
        P10=0;//模拟环境提示操作成功用 ,实际使用可删除
    }
    


}



void delay(unsigned int t) // 简单延迟函数
{
    while(t--);
}

运行效果:

程序设置了一个监视,操作成功会拉低P30

代码(简单读取):

#include <STC89C5xRC.H>

sbit SCL=P2^0;  //时钟线
sbit SDA=P2^1;  //数据线
sbit DQ=P2^4;//读取按键
void delay(unsigned int t); // 延时函数声明
void startI2C();//开始信号
void stopI2C();//停止信号
bit x; //用于存储ACK信息
unsigned char u;


void SendByte(unsigned char dat);//发送字节数据

void main()
{
    SendByte(0xA2);//发送从机地址  最后一位置0 写入
    x=0;
    SendByte(0x01);//发送字节地址
    x=0;
    SendByte(0x66);    //发送需要存储的数据

    if(x==1) {
        stopI2C();   //停止信号
    }

    P1=0;
    x=0;
    while(DQ==1);//阻断程序运行,当按钮按下往下执行
    //按键判断读取并赋值给P1寄存器
    if(DQ==0) {

        SendByte(0xA3);//发送从机地址  最后一位置1 实际读取


        if(x==1) { //表示读取请求被响应

            unsigned char red,bint;

            P33=0;
            red=0;
            // 在读取数据的循环之前添加SDA释放
            if(SDA!=1&&SCL!=1) {
                SDA = 1; // 释放SDA线
                delay(0);
            }
            // 读取数据的循环
            for(bint=0; bint<8; bint++) {
                delay(20);//延时等待
                SCL=0;//读取数据
                delay(20);//延时等待
                SCL=1;//
                delay(20);

                // 检查SDA状态，并更新red的值
                if(SDA==1) { //如果读取到高电平
                    red |=1<<(7 - bint); // 设置对应位为1

                } else {
                    red |=0<<(7-bint);
                }
                delay(10);//延时等待

            }
            SCL=0;//读取数据
            delay(10);//延时等待
            SDA = 1; // nack
            delay(10);
            P1=red;//把获取到的值直接用到P1中
            stopI2C(); //停止信号
        }

    }





    while(1); // 防止程序重复运行
}


void startI2C()
{

    SDA=1;
    delay(10);
    SCL=1;
    delay(10);    //1us
    SDA=0;
    delay(10);    //1us
    SCL=0; //手动拉低确保时序准确
    delay(10);    //1us
}

void stopI2C()
{
    if(SCL==1&&SDA==0) {
        delay(10);
        SDA=1;
    } else if(SCL==0) {
        delay(10);
        SCL=1;
        if(SDA==0) {
            delay(10);
            SDA=1;
        }
    }

}


void SendByte(unsigned char dat)//发送字节数据
{
    unsigned char bita;
    startI2C();//发送开始信号
    for(bita=0; bita<8; bita++) {

        if((dat<<bita)&0x80) {
            SDA=1;

        } else {
            SDA=0;

        }
        delay(10);


        SCL=1;//上升读取  因开始信号已经拉低SCL
        delay(10);

        SCL=0;   //下降写入数据
        delay(10);
    }
    SDA=1;
    SCL=0;   //下降写入数据 保证循环正确输出8位
    SCL=1;
    delay(10);
    if(SDA==0) {
        x=1; //有回复为1
        P30=0;
    } else {
        x=0; //无回复为0
        // P10=0;
    }



}



void delay(unsigned int t) // 简单延迟函数
{
    while(t--);
}

读取运行效果 :

由图可以看出,元器件根本没有回复数据(试过选择地址读取,也没效果) 所以就这样吧!

最后更新于2024/10/24 0:01