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單片機的I2C通信設計

時(shí)間:2019-12-05 09:15:30來(lái)源:電子發(fā)燒友 作者:admin 點(diǎn)擊:次
I2C每一位信號的時(shí)序流程，而I2C通信在字節級的傳輸中，也有固定的時(shí)序要求。I2C通信的起始信號（Start）后，首先要發(fā)送一個(gè)從機的地址，這個(gè)地址一共有 7位，緊跟著(zhù)的第 8

bit I2CAddressing（unsigned char addr）;

extern void InitLcd1602（）;

extern void LcdShowStr（unsigned char x， unsigned char y， unsigned char *str）;

void main（）{

bit ack;

unsigned char str［10］;

InitLcd1602（）; //初始化液晶

ack = I2CAddressing（0x50）; //查詢(xún)地址為 0x50 的器件

str［0］ = ‘5’; //將地址和應答值轉換為字符串

str［1］ = ‘0’;

str［2］ = ‘：’;

str［3］ = （unsigned char）ack + ‘0’;

str［4］ = ‘’;

LcdShowStr（0， 0， str）; //顯示到液晶上

ack = I2CAddressing（0x62）; //查詢(xún)地址為 0x62 的器件

str［0］ = ‘6’; //將地址和應答值轉換為字符串

str［1］ = ‘2’;

str［2］ = ‘：’;

str［3］ = （unsigned char）ack + ‘0’;

str［4］ = ‘’;

LcdShowStr（8， 0， str）; //顯示到液晶上

while （1）;

}

/* 產(chǎn)生總線(xiàn)起始信號 */

void I2CStart（）{

I2C_SDA = 1; //首先確保 SDA、SCL 都是高電平

I2C_SCL = 1;

I2CDelay（）;

I2C_SDA = 0; //先拉低 SDA

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL

}

/* 產(chǎn)生總線(xiàn)停止信號 */

void I2CStop（）{

I2C_SCL = 0; //首先確保 SDA、SCL 都是低電平

I2C_SDA = 0;

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 1; //先拉高 SCL

I2CDelay（）;

I2C_SDA = 1; //再拉高 SDA

I2CDelay（）;

}

/* I2C 總線(xiàn)寫(xiě)操作，dat-待寫(xiě)入字節，返回值-從機應答位的值 */

bit I2CWrite（unsigned char dat）{

bit ack; //用于暫存應答位的值

unsigned char mask; //用于探測字節內某一位值的掩碼變量

for （mask=0x80; mask！=0; mask》》=1）{ //從高位到低位依次進(jìn)行

if （（mask&dat） == 0）{ //該位的值輸出到 SDA 上

I2C_SDA = 0;

}else{

I2C_SDA = 1;

}

I2CDelay（）;

}

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL，完成一個(gè)位周期

I2C_SDA = 1; //8 位數據發(fā)送完后，主機釋放 SDA，以檢測從機應答

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

ack = I2C_SDA; //讀取此時(shí)的 SDA 值，即為從機的應答值

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL 完成應答位，并保持住總線(xiàn)

return ack; //返回從機應答值

}

/* I2C 尋址函數，即檢查地址為 addr 的器件是否存在，返回值-從器件應答值 */

bit I2CAddressing（unsigned char addr）{

bit ack;

I2CStart（）; //產(chǎn)生起始位，即啟動(dòng)一次總線(xiàn)操作

//器件地址需左移一位，因尋址命令的最低位

//為讀寫(xiě)位，用于表示之后的操作是讀或寫(xiě)

ack = I2CWrite（addr《《1）;

I2CStop（）; //不需進(jìn)行后續讀寫(xiě)，而直接停止本次總線(xiàn)操作

return ack;

}

我們把這個(gè)程序在 KST-51開(kāi)發(fā)板上運行完畢，會(huì )在液晶上邊顯示出來(lái)我們預想的結果，主機發(fā)送一個(gè)存在的從機地址，從機會(huì )回復一個(gè)應答位，即應答位為 0；主機如果發(fā)送一個(gè)不存在的從機地址，就沒(méi)有從機應答，即應答位為 1。

前面的章節中已經(jīng)提到利用庫函數_nop_（）可以進(jìn)行精確延時(shí)，一個(gè)_nop_（）的時(shí)間就是一個(gè)機器周期，這個(gè)庫函數包含在 intrins.h 這個(gè)文件中，如果要使用這個(gè)庫函數，只需要在程序最開(kāi)始，和包含 reg52.h 一樣，include之后，程序中就可以使用這個(gè)庫函數了。

還有一點(diǎn)要提一下，I2C通信分為低速模式 100kbit/s、快速模式 400kbit/s 和高速模式3.4Mbit/s。因為所有的 I2C 器件都支持低速，但卻未必支持另外兩種速度，所以作為通用的I2C 程序我們選擇 100k 這個(gè)速率來(lái)實(shí)現，也就是說(shuō)實(shí)際程序產(chǎn)生的時(shí)序必須小于等于 100k的時(shí)序參數，很明顯也就是要求 SCL 的高低電平持續時(shí)間都不短于 5us，因此我們在時(shí)序函數中通過(guò)插入 I2CDelay（）這個(gè)總線(xiàn)延時(shí)函數（它實(shí)際上就是 4 個(gè) NOP 指令，用 define 在文件開(kāi)頭做了定義），加上改變 SCL 值語(yǔ)句本身占用的至少一個(gè)周期，來(lái)達到這個(gè)速度限制。如果以后需要提高速度，那么只需要減小這里的總線(xiàn)延時(shí)時(shí)間即可。

此外我們要學(xué)習一個(gè)發(fā)送數據的技巧，就是I2C通信時(shí)如何將一個(gè)字節的數據發(fā)送出去。大家注意函數 I2CWrite 中，用的那個(gè) for 循環(huán)的技巧。for （mask=0x80; mask！=0; mask》》=1），由于 I2C 通信是從高位開(kāi)始發(fā)送數據，所以我們先從最高位開(kāi)始，0x80 和 dat 進(jìn)行按位與運算，從而得知 dat 第 7 位是 0 還是 1，然后右移一位，也就是變成了用 0x40 和 dat 按位與運算，得到第 6 位是 0 還是 1，一直到第 0 位結束，最終通過(guò) if 語(yǔ)句，把 dat 的 8 位數據依次發(fā)送了出去。其它的邏輯大家對照前邊講到的理論知識，認真研究明白就可以了。容－源－電－子－網(wǎng)－為你提供技術(shù)支持

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