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