2019年12月04日 | 基于51的IIC通讯原理及协议详解（I2C）

IIC 的一些特征：
两条总线：串行数据总线(SDA)和串行时钟总线(SCL)
真正的多主机总线
连接到相同总线的ic数量只受到总线的最大电容400pF限制。
串行8位双向数据在标准模式下可达100K bit/s
快速模式400K bit/s,高速模式下3.4Mbit/s.

数据有效性规定：
IIC总线在进行数据传输时，SCL在高电平区间，SDA上的电平必须保持稳定
SDA的数据的高或者低电平状态只有在SCL线的时钟信号是低电平时才能改变。

起始和停止条件:
起始：SCL高电平时，SDA由高电平向低电平切换。
停止：SCL高电平时，SDA由低电平向高电平切换。

模拟时序如下：
起始与终止：

应答与非应答：

总线上进行一次数据传输的通信格式：


相关模拟时序的驱动函数：包括（start，stop，respons，write_byte，read_byte）
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//SCL高电平区间，SDA一个下降沿启动信号
void Start()
{
    SDA=1;
   delay();
    SCL=1;
   delay();
    SDA=0;
   delay();
}
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//SCL在高电平区间，SDA一个上升沿停止信号
void Stop()
{
    SDA=0;
   delay();
    SCL=1;
   delay();
    SDA=1;
   delay();
}
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//SCL在高电平区间，SDA被从设备拉低表示应答，
//(SDA==1)&&(i<255)表示如果一段时间未收到从期间
//的应答则默认从期间已经收到而不再等待应答信号
void Respons()
{
    uchari=0;
    SCL=1;
   delay();
   while((SDA==1)&&(i<255))
       i++;
    SCL=0;
   delay();   
}
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//CY 为PSW寄存器中的CY位
//先移位，然互使用SCL控制发出去
void Write_Byte(uchar date)
{
    uchari,temp;
   temp=tada;
   for(i=0;i<8;i++)
    {
      temp=temp<<1;
       SCL=0;
      delay();
      SDA=CY;
      delay();
       SCL=1;
      delay();
    }
    SCL=0;
   delay();
    SDA=1;
   delay();
}

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//定义临时变量K，K左移一位后与SDA进行或运算，
//依次把8个独立地位放入一个字节中来接受完成
void Read_Byte()
{
    uchari,k;
    SCL=0;
   delay();
    SDA=1;
   for(i=0;i<8;i++)
    {
       SCL=1;
      delay();
      k=(k<<1)|SDA;
       SCL=0;
      delay();
    }
   delay();
    returnk;
}
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底层驱动完成以后，我们需要对实际的芯片使用通讯协议来进行操作。
目前大多的情况下一般比较受欢迎的是AT24cxx 系列。
AT24Cxx系列主要有：    以下系列：

以下仅以AT24C02为例来进行说明：
AT24C02芯片地址为：1010，其控制字格式如下：

其中A2，A1，A0为可编程选择地址，此处A2，A1，A0均接地，即000，
因此发送写信号的寻址字节为：10100000，即0XA0，
因此发送读信号的寻址字节为：10100001，即0XA1，

下图为写一个字节的数据格式，有图可知道：向AT24C02中写入一个字节的时候，需要：
先发一个起始信号，再发一个字节的控制字，
在发送一个字节的控制字地址，都得到应答信号后，
再发送要存入的数据，最后发一个停止信号！
So，一个字节的数据已经写入AT24C02中，OK！下面是数据格式，如图：

程序如下：
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//任意地址，写入数据
void Write_Add(uchar address,uchar date)
{
   Start();

   Write_Byte(0xA0);
   Respons();
   Write_Byte(address);
   Respons();
   Write_Byte(date);
   Respons();

    Stop
}
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下图为读一个字节的数据格式，其读取一个字节的数据和写入时候差不多，此处不再累赘，读一字节数据格式如图：

程序如下：
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//任意地址，读出数据
void Read_Add(uchar address)
{
    uchardate;

   Start();
   Write_Byte(0XA0);
   Respons();
   Write_Byte(address);
   Respons();

   Start();
   Write_Byte(0XA1);
   Respons();
   date=Read_Byte();
   Stop();

    returnbyte;      
}
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