2019年12月24日 | PIC单片机之I2C（从模式）详解

　　I2C简介

　　I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

　　主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器件．在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件，则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据，首先由主器件寻址从器件．然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下．主机负责产生定时时钟和终止数据传送。

　　I2C：就好像上下级对话。一个领导面对一个或者多个员工。只有领导主动说话的份儿，下面的员工不能主动说话。只有领导问了，员工才能答。

　　I2C通信只需要两个引脚 一个数据线，一个时钟线。 数据线顾名思义就是用来传递数据的。时钟线是来决定数据传输的速度。当时钟线为高电平时，数据线上的数据才会被认为是有效的。数据线的 数据有四种状态 ： 高电平，低电平，下降沿（高电平变低电平），上升沿（低电平变高电平）。当时钟线为高电平时候这四种状态分别代表：1，0，起始位，停止位。

　　I2C的从模式与主模式的区别

　　宏观上来讲，主模式：就是主CPU作为主机，向从机（挂载器件）发送接收数据。

　　从模式：就是主CPU作为从机，接收和发送主机（挂载器件）数据。而主从机的分别其实是一个触发的作用，主机主动触发，从机只能被动响应触发。

　　I2C（Inter－Integrated Circuit）总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。

　　I2C 总线支持任何IC 生产过程（CMOS、双极性）。通过串行数据（SDA）线和串行时钟 （SCL）线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识别（无论是微控制器——MCU、LCD 驱动器、存储器或键盘接口），而且都可以作为一个发送器或接收器（由器件的功能决定）。LCD 驱动器只能作为接收器，而存储器则既可以接收又可以发送数据。除了发送器和接收器外，器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或从机。主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号的器件。此时，任何被寻址的器件都被认为是从机。

　　PIC单片机之I2C（从模式）

　　介绍完了我们就来看看PIC单片机使用MSSP模块实现I2C从模式。

　　模式单片机的数据。

　　下面为AT24C02的随机地址读取的协议。

　　第一个字节 ：输入7位地址和一位的写状态位，

　　第二个字节：然后写入EEPROM数据地址，

　　第三个字节：输入7位地址和一位的读状态位，

　　第四~N个字节：读出的EEPROM的数据。

　　我们来讲解下程序的基本思路：我们使能了MSSP中断，即是I2C接收中断，当PIC单片机接收到一个数据后就会产生中断。那是接收到设备地址，还是接收到数据，由SSP1STAT寄存器的状态位来判断。

　　需要判断的状态位分别是 ：

　　数据和地址： 用来判断接收到是地址还是数据

　　启动位： 用来判断是否接收到启动位

　　读写： 用来判断是写状态还是读状态。

　　缓存满： 用来判断缓冲区是否满

　　我们以随机地址读取为例：讲讲程序执行的过程

　　1，从单片机接收到启示位和设备地址中断：我们判断SSP1STAT的状态位为（写状态，地址，缓存满，接收到启示位） 然后读取缓存中的设备地址， 接着在读取 需要读/写的数据地址。

　　2，单片机再次接收到设备地址：我们判断是SSP1STAT的状态为（读状态）然后从设备就输出数据

　　我们以写字节数据为例：

　　1，从单片机接收到启示位和设备地址中断：我们判断SSP1STAT的状态位为（写状态，地址，缓存满，接收到启示位） 然后读取缓存中的设备地址， 接着在读取 需要读/写的数据地址。

　　2，单片机判断SSP1STAT的状态位为（写状态，数据，缓存满）那么单片机就接收输入的数据。

　　初始化设置：

　　1，设置I2C通信的两引脚为CLK SCL为输入，

　　TRISB6 = input;

　　TRISB4 = input;

　　2，将MSSP设置为I2C从模式，七位从地址

　　SSP1CONbits.SSPM0 = 0;

　　SSP1CONbits.SSPM1 = 1;

　　SSP1CONbits.SSPM2 = 1;

　　SSP1CONbits.SSPM3 = 0;// I2C slave mode ，7bit address

　　3，使能CLK时钟

　　SSP1CONbits.CKP = 1; // enable clock

　　4，设置从设备地址为 0xA0

　　SSP1ADD =0xA0; //slave address is 0xa0

　　5，开启I2C

　　SSP1CONbits.SSPEN=1;//enable I2c

　　6，清楚状态标志

　　SSPSTAT=0;

　　7，使能I2C中断

　　PIE1bits.SSP1IE = 1;//Enabe interrupt MSSP

　　INTCONbits.PEIE = 1;

　　INTCONbits.GIE = 1;

　　如果你要使用PIC单片机I2C从模式只要使用下面的代码：

　　将void i2c_salve_interrupt_tx（）;void i2c_salve_interrupt_rx（）;放到中断程序中，如下：

　　void interrupt isr（void）

　　{

　　if（SSP1IE && SSP1IF）

　　{

　　i2c_salve_interrupt_tx（）;

　　i2c_salve_interrupt_rx（）;

　　SSP1IF=0;

　　}

　　}

　　将初始化函数init_i2c_slave（）;放到主函数中

　　void main（）

　　{

　　init_i2c_slave（）;

　　}

　　头文件 ：i2c_salve.h

　　#ifndef _I2C_SALVE_H

　　#define _I2C_SALVE_H

　　void init_i2c_slave（）;

　　void i2c_salve_interrupt_tx（）;

　　void i2c_salve_interrupt_rx（）;

　　#endif

　　代码：i2c_salve.c

　　#include ;

　　#define input 1

　　#define RX_BUF_LEN 29

　　#define while_delay 6000

　　unsigned char i2c_address，word_address，Register［29］;

　　unsigned char RANDOM_READ，i2c_counter;

　　extern unsigned char A_readflag;

　　/*I2C SALVE */

　　void init_i2c_slave（）

　　{

　　TRISB6 = input;

　　TRISB4 = input;

　　SSP1CONbits.SSPM0 = 0;

　　SSP1CONbits.SSPM1 = 1;

　　SSP1CONbits.SSPM2 = 1;

　　SSP1CONbits.SSPM3 = 0;// I2C slave mode ，7bit address

　　SSP1CONbits.CKP = 1; // enable clock

　　SSP1ADD =0xA0; //slave address is 0xa0

　　SSP1CONbits.SSPEN=1;//enable I2c

　　SSPSTAT=0;

　　PIE1bits.SSP1IE = 1;//Enabe interrupt MSSP

　　INTCONbits.PEIE = 1;

　　INTCONbits.GIE = 1;

　　}

　　/*I2C salve mode interrupt */

　　void i2c_salve_interrupt_tx（）//master read

　　{

　　unsigned char Temp;

　　unsigned int TImercounter;

　　Temp=SSP1STAT;

　　Temp &= 0x2D;

　　if（SSP1STATbits.R_nW ==1）//Read operaTIon.

　　{

　　A_readflag=0;

　　SSP1IF = 0;

　　i2c_address = SSP1BUF;

　　i2c_counter = word_address;

　　while（i2c_counter 《 RX_BUF_LEN）

　　{

　　SSP1BUF=Register［i2c_counter］;//send data

　　SSP1CONbits.CKP=1;// enable colck

　　TImercounter=while_delay;

　　while（PIR1bits.SSP1IF == 0）

　　{

　　TImercounter--;

　　if（timercounter==0）

　　{

　　return;

　　}

　　}//waiting for ~ACK

　　SSP1IF = 0;

　　if（SSP1CON2bits.ACKSTAT == 1）

　　{

　　return ; //NOACK

　　}

　　else

　　{

　　i2c_counter++;//ACK

　　}

　　}

　　SSP1IF = 0;

　　}

　　}

　　void i2c_salve_interrupt_rx（）//master writer

　　{

　　unsigned char rx_status;

　　unsigned char Temp;

　　unsigned int timercounter;

　　rx_status=false;

　　Temp=SSP1STAT;

　　Temp &= 0x2D;

　　if（Temp==0x09）//Write operation，last byte was an address，buffer is full

　　{

　　SSP1IF = 0;

　　i2c_address = SSP1BUF;

　　timercounter=while_delay;

　　while（PIR1bits.SSP1IF == 0）

　　{

　　timercounter--;

　　if（timercounter==0）

　　{

　　return ;

　　}

　　}//waiting for send ~ACK

　　SSP1IF = 0;

　　word_address = SSP1BUF;

　　return ;

　　}

　　if（Temp==0x29）//Write operation，last byte was data，buffer is full

　　{

　　SSP1IF=0;

　　Register［word_address］=SSP1BUF;

　　word_address++;

　　if（word_address》=RX_BUF_LEN）

　　{

　　word_address=0;

　　}

　　}

　　}