例說單片機(jī)數(shù)據(jù)通信之模擬IIC通信
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IIC 即Inter-Integrated Circuit(集成電路總線)，這種總線類型是由飛利浦半導(dǎo)體公司在八十年代初設(shè)計(jì)出來的，主要是用來連接整體電路(ICS) ，IIC是一種多向控制總線，也就是說多個(gè)芯片可以連接到同一總線結(jié)構(gòu)下，同時(shí)每個(gè)芯片都可以作為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂圃?。這種方式簡(jiǎn)化了信號(hào)傳輸總線。
I2C串行總線一般有兩根信號(hào)線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時(shí)鐘線SCL。所有接到I2C總線設(shè)備上的串行數(shù)據(jù)SDA都接到總線的SDA上，各設(shè)備的時(shí)鐘線SCL接到總線的SCL上。以51單片機(jī)和AT24C02介紹IO模擬IIC通信。
啟始與停止
啟始條件：必須在所有命令之前發(fā)送，時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從高到低的跳變作為IIC總線的啟動(dòng)信號(hào)。
停止條件：時(shí)鐘線保持高電平期間，數(shù)據(jù)線電平從低到高的跳變作為IIC總線的停止信號(hào)。操作結(jié)束時(shí)必須發(fā)送停止條件。
void startbit()
{
clrSCL();
setSDA();
setSCL(); //時(shí)鐘為高時(shí)
clrSDA(); //SDA下降沿
clrSCL();
}
void stopbit()
{
clrSCL();
clrSDA();
setSCL(); //時(shí)鐘為高時(shí)
setSDA(); //SDA上升沿
clrSCL();
}
應(yīng)答信號(hào)
每次數(shù)據(jù)傳送成功后，從設(shè)備發(fā)送一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。當(dāng)?shù)诰艂€(gè)時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生時(shí)，產(chǎn)生應(yīng)答信號(hào)的器件將SDA下拉為低，通知已經(jīng)接收到8位數(shù)據(jù)。
void respond()
{
unsigned char i = 0;
setSDA(); //釋放總線
setSCL(); //時(shí)鐘
while(SDA != 0)
{
i++;
if(i > 200) break;
}
clrSCL();
}
讀寫字節(jié)操作
IIC總線協(xié)議定義如下：
1. 只有在總線非忙時(shí)才被允許進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
2. 在數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，當(dāng)時(shí)鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線必須為固定狀態(tài)，不允許跳變，時(shí)鐘線為高電平時(shí)數(shù)據(jù)線的任何電平變化都會(huì)被當(dāng)做總線的啟動(dòng)或停止條件
void writeByte(unsigned char dat)
{
unsigned char i = 0;
for(i = 0;i < 8;i++)
{
clrSCL(); //拉低時(shí)鐘線，改變SDA線的電平
if(dat & 0x80) setSDA();
else clrSDA();
setSCL(); //SDA電平穩(wěn)定后，拉高時(shí)鐘線
dat <<= 1;
}
clrSCL();
}
unsigned char readByte()
{
unsigned char i = 0,tmp = 0;
for(i = 0;i < 8;i++)
{
clrSCL(); //拉低時(shí)鐘線
tmp <<= 1; //準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù)
setSCL(); //拉高時(shí)鐘線
if(SDA) tmp |= 0x01;
}
clrSCL();
return tmp;
}
AT24C02讀寫操作
void writeAT24XX(unsigned char addr,unsigned char dat)
{
startbit(); //起始信號(hào)
writeByte(0xa0); //器件地址
respond();
writeByte(addr); //器件內(nèi)部地址
respond();
writeByte(dat); //數(shù)據(jù)
respond();
stopbit(); //停止
}
unsigned char readAT24XX(unsigned char addr)
{
unsigned char dat;
startbit(); //起始信號(hào)
writeByte(0xa0); //器件地址
respond();
writeByte(addr); //器件內(nèi)部地址
respond();
startbit(); //起始信號(hào)
writeByte(0xa1); //器件地址
respond();
dat = readByte(); //數(shù)據(jù)
stopbit(); //停止
return dat;
}
主函數(shù)部分內(nèi)容以及程序運(yùn)行效果：
void main()
{
unsigned char dat;
initUart();
sendString("UART INIT OK!!!\n"); //串口通信初始化
sendString("write 0x05 --> addr 0x00 \n");//寫入5到期間內(nèi)部地址0
writeAT24XX(0x00,0x05); //寫入數(shù)據(jù)
sendString("read dat <-- addr 0x00 \n"); //讀出寫入數(shù)據(jù)
dat = readAT24XX(0x00); //讀出數(shù)據(jù)
sendString("dat-->"); //打印
sendByte(dat + '0');
while(1);
}
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