I2C总线入门(很详细-很经典)

1、I2C总线入门1最近学习51单片机，学到A/DQ/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PCF859仃，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，缺乏之处请务必不吝指出。t Pc 静PC £ luer K叫7 fli PhillJPS tnff Hl 屋血聊-pilcitRW 吃乐JH的H Ti "t1 | 1 1 Jei> ML If 3b涸空的叫r JI ff-IC 141£少.ft UH单.33 fl対儀般式小、it伯I&a

2、mp;举狡卑4优片亠"I口作事拽匹件同刖捲托1七惡fl h.Hi f P t ft ftKnn标矗的按i儿it过地惜玄识期握匚对鑲-侵它1町凯经曲fc总lY总堆曲強揀吐 ac 右 CPU S峨S!>A FDHHtiSCXRil%j町笈退Ik搏.也町檢收BeIC IC口町応可电甘疏阿传il型鳥札辽it*为JODkbfK.齐If M S fl Bj 斗J底打：$A F_Jt | . v怛的绘址*1七总披上井ft的柚牛耳件吐瞇*if? a戈F一拧2S人£宦绘辽器r rfEft牧3!i)+这取呗1它師怛応咸询功艇CHJ发出的控$r>XlMttHm堆址郴那么倉选址.UPf

3、fMXftKM|fA； ttKVl 1"¥iAH fV fCA学总性！ 罚推住牡小M <事 K l* - Vllf 鼻111 l l-V J r # 1 1l I f *| * ht|i 1 . v IJ jJIti L 1|N. A崛 1 4 " . 1, p Ij JI A-以上是I2C总线的简单介绍就比方说AT24C02存储芯片，和PCF8591数模模数转换芯片都支持I2C端口 如以下图8-lead PDIPAiNl 2AIN2 3AiN3| 4PCF8591PAO匚A1匚A2匚GMD匚8 VCCAl | 6A2f7ii Ypn 回 AOUT 卫VRE

4、F 词 AGNDCWP8SCL2接下来看如何使用I2C总线进行通信3. FC总线通厲格式M S.L2为i2C总线上进荐一坎数据传输的通倍格式.WMJ-2 PC畠线匕进荷一次数据传输的通信格式以上是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就是把SDA和SCL都变成高电平。void in it()初始化SDA=1;delay();SCL=1;delay();delay为延时函数void delay() 延时4-5个微秒;I2C总线的规定,就是保持SCL为高电平，而SDA从高电平降为低电平这是 别问我为什么void start()/起始信号SDA=1;delay();SCL=1;

5、delay();SDA=0;delay();C.发送地址字芯片的硬件地址地址12匚險系统忙誓一片PCF859I追过发送fl效地址到该器件来溉她卜包括同址局部和可编 蓟分八佟世乳分必銀根据地址引脚AO.AI和屉炮虱 在I2C笑协议中地址艺锁是起始条 件石柞为第一个字节发塚 地址字节的駅一位是用于设置以后数据传输方向的前引址见图纸 16. 17mst>isb1001A2A1ADR/Wfixed partprog ra mm able pal闍4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丄10a2钿A

6、0MSBLSB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方说接了三个 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

7、是数值就是你当前要穿的一位是 0还是13. 把SCL置1此时芯片就会读取总线上的数据F面是代码#define uchar unsigned char/写一字节数据/左移一位移出的一位在CY中/只有在scl=0时sda能变化值#define uint unsigned int void write_byte(uchar date) uchar i,temp; temp=date; for(i=0;i<8;i+)temp=temp<<1; SCL=0;delay(); SDA=CY;delay();SCL=1;delay();SCL=0;delay();SDA=1;delay()

8、;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。化鯉答馆号1七总线孙议规定，卸件送一个字节載据(含地址废命令字)后.郴整有一个应霉衙恃* 以确走数据传送是苦按对方收珠应普信号由接收設备产生，在SCLffi号为离电平期间.播 收设备将SEMV担为低电平.表示数曙仙输正确产住应答时序團如图8J.6 9i.PVJVSM ；(tft):void respo ns()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，

9、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uchar read_byte()uchar i,k;SCL=O;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

10、;g. 如此循环，直到数据一个字一个字的发完就是SCL在咼电平的时候SDA由低电平变成咼电平void stop()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。/JP1O P0接 JP12/我发现数据手册电路图pdf上错了 SCL连的是P2A1而SDA连的P2A0/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

11、在下次启动时读取#in elude <reg51.h>#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned intbit write=0; 写 24c02 的标志sbit SCL=P2A1；/串行时钟输入端sbit SDA=P2A0；/串行数据输入端sbit LS138A=P2A2;/138译码器的3位 控制数码管的sbit LS138B=P2A3;sbit LS138C=P2A4;uchar code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/ 数显管字

12、模uchar second,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;void delay_1ms( uint z)ui nt 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();void respons()/ 应答相当于一个智能的

13、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();void init()/初始化SDA=1;delay();SCL=1;delay();/写一字节数据/ 左移一位 移出的一位在 CY 中/ 只有在 scl=0 时 sda 能变化值void write_byte(uchar date) uchar i,temp; temp=date; for(i=0;i<8;i+)temp=temp&

14、lt;<1;SCL=0;delay();SDA=CY; delay();SCL=1;delay();SCL=0;delay();SDA=1;delay();uchar read_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(uchar address,uchar date)start();write_byte(0xa0); /10100

15、000 前四位固定 接下来三位全部被接地了 所以都是 后一位是写 所以为低电平respons(); write_byte(address);respons(); write_byte(date);respons();stop();uchar read_add(uchar address) uchar date;start();write_byte(0xa0); respons();write_byte(address); respons();start(); write_byte(0xa1); respons(); date=read_byte();stop();return date;voi

16、d display(uchar ge,uchar shi)P0=0xff;LS138A=0; / 第一位LS138B=0;LS138C=0;P0=tablege;delay_1ms(5);P0=0xff;LS138A=1; / 第二位LS138B=0;LS138C=0;P0=tableshi;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 1ET0=1;EA=1;TH0=(65536-50000)/256;TL0=

17、(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);void t0() interrupt 1TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;tempt+;if(tempt=20)tempt=0;second+;write=1;if(second=100) second=0;CXjkElE2 5CL5DAwfeGN7 6 5 4 3 2 1 o f 亞陀兒P2gp2wp2p2 E Ei- i 0

18、 IsRD<2S讪一-FlP24?4P?J窈P22iF22SDA;Tset6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。/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#in elude <reg51.h>#defi ne uchar un sig ned char#defi ne uint un sig ned int#defi ne PCF8591 0x90/PCF8591 地址sbi

19、t SCL=P2A1;/串行时钟输入端sbit SDA=P2A0；/串行数据输入端void delay() 延时4-5个微秒；void delay_1ms( uint z)ui nt x,y;for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-)void start()/ 开始信号SDA=1;delay();SCL=1;delay();SDA=0;delay();void stop()/停止信号SDA=0;delay();SCL=1;delay();SDA=1;delay();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)i+;