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）
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
#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（）
｛
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）EPROM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
#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（）；
｝
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）
{
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；
｝
}
这是电路图
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）EPROM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
//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是0最后一位是写所以为低电平
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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