I2C总线入门很详细很经典.docx
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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就是书上所讲的ADC0804与DAC0832而就是PCF8591T,瞧了一下它的数据手册,发现它并不就是书上所说的并行传输数据,就是使用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。
以上就是I2C总线的简单介绍。
就比如说AT24C02存储芯片,与PCF8591数模模数转换芯片都支持I2C端口。
（如下图）
2）接下来瞧如何使用I2C总线进行通信
以上就是I2C总线通信的格式。
由上图可以瞧出进行通信需要以下几个步骤
a、初始化I2C总线
就就是把SDA与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
就就是保持SCL为高电平,而SDA从高电平降为低电平（这就是I2C总线的规定,别问我为什么）
voidstart（）//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就是固定的,不同的芯片之间不同。
就像pcf8591就是1001而at24c02就是1010
接下来三位A0,A1,A2就是可编程的三个地址位,这里说说的编程并不就是通过软件编程,而就是把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？
因为有可能您在I2C总线上“并联”了不止一个相同的元件（比如说接了三个8591）,那您如何来分辨您要操作的就是哪一个芯片呢,就就是通过设置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。
最后一位就是读/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就是数值（就就是您当前要穿的一位就是0还就是1）
3、把SCL置1（此时芯片就会读取总线上的数据）
下面就是代码
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
voidwrite_byte（uchardate）//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（）;
}
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,来表就是否收到了前面一个字节的数据。
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次没收到就不管她了,就当她收到了-_-
//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）
发送数据与上面的发送地址调用同一个函数,只要穿给她数据即可。
接收数据其实与发送数据差不多,只不过要把接收到的数据一位一位拼装成一字节数据,瞧代码~
ucharread_byte（）
{
uchari,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（）;
}
returnk;
}
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,一个就是书上（郭天祥的,您们懂的）EPROM存储定时时间的例子,还有就就是用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连的就是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
//但就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
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
bitwrite=0;//写24c02的标志
sbitSCL=P2^1;//串行时钟输入端
sbitSDA=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
sbitLS138B=P2^3;
sbitLS138C=P2^4;
ucharcodetable[]={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
voiddelay（）//延时4-5个微秒
{;;}
voiddelay_1ms（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）
;
}
voidstart（）//起始信号
{
SDA=1;
delay（）;
SCL=1;
delay（）;
SDA=0;
delay（）;
}
voidstop（）//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次没收到就不管她了,就当她收到了-_-
//其实没收到的话可以结束程序的
SCL=0;
delay（）;
}
voidinit（）//初始化
{
SDA=1;
delay（）;
SCL=1;
delay（）;
}
voidwrite_byte（uchardate）//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（）
{
uchari,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（）;
}
returnk;
}
voidwrite_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就是0最后一位就是写所以为低电平
respons（）;
write_byte（address）;
respons（）;
write_byte（date）;
respons（）;
stop（）;
}
ucharread_add（ucharaddress）
{
uchardate;
start（）;
write_byte（0xa0）;
respons（）;
write_byte（address）;
respons（）;
start（）;
write_byte（0xa1）;
respons（）;
date=read_byte（）;
stop（）;
returndate;
}
voiddisplay（ucharge,ucharshi）
{
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;
}
voidmain（）
{
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（）interrupt1
{
TH0=（65536-50000）/256;
TL0=（65536-50000）%256;
tempt++;
if（tempt==20）
{
tempt=0;
second++;
write=1;
if（second==100）
second=0;
}
}
这就是电路图
为了更好的掌握I2C总线我在此放两个例子,一个就是书上（郭天祥的,您们懂的）EPROM存储定时时间的例子,还有就就是用PCF8591进行D/A转换的例子。
1、EPROM存储定时时间
//I2C总线很强大
//程序功能:
通过DA转换把输出电压逐渐增大,使加在上面的发光二级管慢慢变亮
//到最亮后再变暗,如此循环
#include
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
#definePCF85910x90//PCF8591地址
sbitSCL=P2^1;//串行时钟输入端
sbitSDA=P2^0;//串行数据输入端
voiddelay（）//延时4-5个微秒
{;;}
voiddelay_1ms（uintz）
{
uintx,y;
for（x=z;x>0;x--）
for（y=110;y>0;y--）
;
}
voidstart（）//开始信号
{
SDA=1;
delay（）;
SCL=1;
delay（）;
SDA=0;
delay（）;
}
voidstop（）//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））
i++;
SCL=0;
delay（）;
}
voidinit（）//初始化
{
SDA=1;
delay（）;
SCL=1;
delay（）;
}
voidwrite_byte（uchardate）//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（）;
}
voidwrite_add（ucharcontrol,uchardate）
{
start（）;
write_byte（PCF8591）;//10010000前四位固定接下来三位全部被接地了所以都就是0最后一位就是写所以为低电平
respons（）;
write_byte（control）;
respons（）;
write_byte（date）;
respons（）;
stop（）;
}
voidmain（）
{
uchara;
init（）;
while
（1）
{
write_add（0x40,a）;
delay_1ms（5）;
a++;
if（a>250）
a=0;
}
}
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