I2C总线入门(很详细-很经典)

I2Ｃ总线入门

１）最近学习5１单片机，学到Ａ/D，Ｄ/A转换的时候发现我板子上的转换芯片不是书上所讲的ADC0８０4和DＡＣ0８３2而是ＰCF８591Ｔ，看了一下它的数据手册,发现它并不是书上所说的并行传输数据，是使用Ｉ2C总线传输的。搞了两天才搞懂,写出来给大家分享一下,不足之处请务必不吝指出。

以上是I2Ｃ总线的简单介绍。

就比如说AT２4C0２存储芯片,和PCF8591数模模数转换芯片都支持Ｉ2C端口。(如下图)

２）接下来看如何使用I２C总线进行通信

以上是Ｉ２Ｃ总线通信的格式。

由上图可以看出进行通信需要以下几个步骤

ａ.初始化I２Ｃ总线

就是把SＤA和SCL都变成高电平。

vｏiｄinit()?//初始化

{

?SDA＝1;

?delay();

SＣL＝1;

ｄelay(）;?

}

deｌay（）为延时函数

vｏidｄeｌaｙ(）?//延时4-5个微秒

{;;}

ｂ.发送起始信号

就是保持ＳCL为高电平，而SDA从高电平降为低电平（这是I２C总线的规定,别问我为什么)

voｉｄ sｔaｒｔ(）//起始信号

{

?ＳDA＝1;

delay();

SCＬ=1;

?deｌay()；

SDＡ=0;

?dｅlaｙ（)；

｝

c．发送地址字(芯片的硬件地址）

（8591的数据手册)

前四位对同一种芯片来说是固定的，不同的芯片之间不同。就像pcｆ8591是10０1而ａt2４c０2是1010

接下来三位A0,A1，A2是可编程的三个地址位,这里说说的编程并不是通过软件编程,而是把A0，A1,A2三个引脚接不同的电压来确定数值。接VCC表示1,接GＮD表示0。为什么要有这三个呢?因为有可能你在I2C总线上“并联”了不止一个相同的元件（比如说接了三个8５９1)，那你如何来分辨你要操作的是哪一个芯片呢,就是通过设置A０,A1，A２的数值,来区别。可编程的地址一个有三位,也就是说最多可以接８个相同的芯片在同一个Ｉ2C总线上。

最后一位是读/写位，1为读，0为写。

＠如何写数据

写数据只需要按照时序图

１.先将ＳCL置０(只有它为0的时候ＳＤA才允许变化）

２.改变SDA是数值（就是你当前要穿的一位是０还是1)

3.把ＳCL置1（此时芯片就会读取总线上的数据）

下面是代码

#ｄｅfｉｎe uｃhar unｓｉgned cｈar

#dｅｆine uｉnt uｎｓｉｇｎed ｉｎｔ

voiｄwritｅ_bytｅ(ｕｃhar dａte）?／/写一字节数据

｛

ｕｃhar ｉ,temp;

temp＝date;

for（i=0;i<8;i++)

?｛

?teｍｐ=teｍp<<１;?／／左移一位移出的一位在CY中

?SCL=0；?//只有在scl=0时sda能变化值

??ｄｅlay(）;

?ＳDA=ＣY;

?deｌａy（);

?ＳＣL=1;

??dｅlaｙ（); ?

?}?

ＳCL＝0;

?delay();

?SDA=1;

deｌay（）;

｝

发送地址的时候只需把地址传给该函数即可。

ｄ.应答（ACＫ)

每接受或发送一字节数据后都需要发送一位应答,来表是否收到了前面一个字节的数据。

void ｒesponｓ()//应答?相当于一个智能的延时函数

{

ucｈａr i；

?SＣL=1;

delaｙ(）;

while（(ＳＤＡ=＝１)＆&（i<250）)//没收到应答，我等!~~

?i++;??//等了25０次没收到就不管他了,就当他收到了－＿-

//其实没收到的话可以结束程序的

ＳCL=0；

delay（）;

}

ｅ.发送/接受数据(取决于前面地址字的最后一位读/写位）

发送数据和上面的发送地址调用同一个函数,只要穿给他数据即可。

接收数据其实和发送数据差不多,只不过要把接收到的数据一位一位拼装成一字节数据，看代码～

uchａｒreａd_bｙte(）

｛

?uｃhａr i,ｋ;

SCＬ=0；

?delaｙ（);

?ＳDＡ=1；

delａｙ（);

?for(ｉ=0;i<8;i++)

{

?SCL=1；

?delａy();

k＝(ｋ<<1)｜SDA;//先左移一位,再在最低位接受当前位

ＳCL=0;

ｄｅlay();

?｝

return k;

｝

f.应答

g.·······如此循环,直到数据一个字一个字的发完

h.发送终止信号

就是ＳCL在高电平的时候ＳDＡ由低电平变成高电平

voiｄｓｔop()?/／停止信号

{

?ＳDA＝0;

dｅlay（)；

SCL=1;

delay();

SDA=1；

?ｄelay();

}

以上就是整个数据传输的过程了

为了更好的掌握Ｉ2C总线我在此放两个例子,一个是书上(郭天祥的，你们懂的)E ＰROＭ存储定时时间的例子，还有就是用PCＦ８5９1进行D/Ａ转换的例子。

1．EPROＭ存储定时时间

//ＪＰ10（P0)接ＪＰ1２

／/我发现数据手册（电路图pdf）上错了SＣL连的是Ｐ2^1 而SDA连的P2^０

//程序功能:在数码管上显示数字，每隔１s增加1

／／但是每次复位或者掉电程序都会把当前数值存储到AＴ２４Ｃ０２中,并在下次启动时读取

＃iｎｃluｄe

#defiｎe uchar ｕｎsigned chａr

#ｄefine uint unsｉｇneｄｉnt

bｉt wrｉte=0; //写24ｃ０2的标志

ｓbｉt SCＬ＝Ｐ2＾1; /／串行时钟输入端

sbit ＳDA=Ｐ2^0；?//串行数据输入端

ｓｂiｔLＳ１３８A=P2＾2;//１38译码器的3位控制数码管的

sbit LＳ138B＝P2^3；

sbit LS1３8C=Ｐ2^４;

ｕchaｒcode tabｌe[］={0x3f，０x06,0x５b,０x4f,0x66,0ｘ６d,０ｘ7d,0x07,0x7f,0ｘ6ｆ｝；?//数显管字模

ucｈａrｓｅcoｎd,tｅｍｐt;?//ｓeｃoｎd用来计秒数?,tempt用来临时存放０.０5s的次数满２0即1s写入

void delay（）//延时4-5个微秒

{；;}

voiｄｄｅｌay＿1ｍs（uinｔz)

｛

uｉnt x,y;

?ｆor(x=z;x>0；x--)

??for(y=11０;y>０;ｙ--)

?;

｝

voｉd ｓｔart（)//起始信号

{

SDＡ=１；

delay();

?SＣＬ=１;

?ｄelａy()；

ＳＤA=0;

?ｄelay();

｝

ｖoｉd stop()?／/停止信号

｛

ＳＤA=０；

dｅlay();

?SCL=1;

dｅlay（);

SＤA=1；

delａy();

}

voiｄｒesｐonｓ(）/／应答相当于一个智能的延时函数

{

?ｕcｈａｒi；

?SCL=1;

delａy();

?ｗhile((SＤA==1）&&(ｉ<２50)）/／没收到应答,我等!～~

?i+＋;????/／等了2５０次没收到就不管他了,就当他收到了-＿－?//其实没收到的话可以结束程序的?SCL=0;

?ｄelａy（）;

｝

voｉd ｉｎiｔ（) /／初始化

{

SDＡ=1;

delay();

SCL=1;

delａｙ（);

}

vｏｉｄwriｔe_byte(ucｈar daｔe) //写一字节数据

{

uchａｒi，temp;

?ｔemp＝dａｔe;

ｆｏｒ（ｉ＝０;i<8;i++)

{

?teｍp=teｍp<<1; ／/左移一位移出的一位在CY中

?SＣL=0; ?//只有在scl=0时sdａ能变化值

??ｄeｌａｙ();

SDＡ=CＹ;

?ｄｅlaｙ()；

?SCL＝1；

delaｙ（);

｝

SCＬ＝0;

ｄelａy（);

SＤA＝1;

?delaｙ（）;

}

ucｈaｒrｅaｄ_ｂytｅ（)

{

ｕchar i,k;

ＳCＬ=０;

?dｅｌａｙ();

SDＡ=１；

ｄｅｌａｙ（);

?for(i=0；i＜8;ｉ＋+)

{

?SCL=１;

?delaｙ(）；

?k=(k<<1)｜ＳＤA;//先左移一位,再在最低位接受当前位

?SCＬ＝0；

dｅｌaｙ();

}

?return k；

｝

voｉd wｒite_ａdd(uｃｈaｒaddress,uchaｒdaｔe)

{

staｒt();

wｒｉｔe_byte(0xa0); //101０0０00 前四位固定接下来三位全部被接地了所以都是0 最后一位是写所以为低电平

respons(）；

ｗrｉte_byte(adｄｒess);

?respｏnｓ();

write_byte（date);

rｅｓponｓ(）;

?ｓtop();

}

uchａｒrｅad_ａｄd(uchａｒaddreｓs)

{

ｕcｈａr date；

ｓtart(）；

?write_bｙte(0xa０)；

?reｓpｏｎs(）；

write＿byte（ａddｒesｓ);

ｒeｓｐｏｎs();

?start()；

?wｒiｔe＿byte(０ｘa1);

rｅspoｎs（)；

datｅ=rｅad_byte()；

?ｓtop（);

?rｅtｕrn ｄate；

}

void ｄｉsplay(uchａr ge,uchar shi)

{

P０＝０xff;

?LS1３８A=０; //第一位

ＬS138B＝０;

?ＬＳ１38C=0；

P0=tablｅ[ge];

dｅlay_1ｍs(5)；

?P0=0ｘｆf；

?ＬS138A＝1;?/／第二位

LS138Ｂ=0；

?ＬS１３8C=0;

?P0＝table[shｉ];

?dｅｌay_１ｍs（5);

Ｐ0＝0xfｆ;

｝

void mａin()

{

?init（)；

?ｓｅcond＝reaｄ_add（2)；//读出保存的数据?if(sｅcond>＝１00)

ｓｅcond=0;

TMＯD=0x0１; ?//定时器工作方式1

ET0=1;

?EA＝1;

?TH0=(65５３6-５0０00)／２56;

?ＴL０＝(６５536-５0000)％２5６;

?TR0=１; ?//开始计时

?wｈilｅ(1)

{

??disｐｌay(secｏｎd/１0,sｅcoｎd%１０)；

ｉf(writｅ==1)

??｛

?write=０;

??wｒiｔe＿adｄ（２，ｓｅｃond); ?}

}

｝

vｏidｔ０(）ｉｎｔｅrrｕpt 1

{

TH０＝(６55３6－５0０00）/２56;

?TL0=（65536-50０00)%256;

teｍpt+＋；

?iｆ(tｅmpｔ=＝2０)

｛

tｅmpt=0；

?sｅconｄ++;

?ｗrite=１;

??if(seｃｏｎd＝=10０)

?secｏnd=0;

?｝

}