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单片机与24C02的通讯

时间:11-23 来源:互联网 点击:
I2C的起源:

I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由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

I2C的特点:

I2C总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件;支持多主控(multimastering),其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然,在任何时间点上只能有一个主控。

I2C总线工作原理:

I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上,但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作,所以每个电路和模块都有唯一的地址,在信息的传输过程中,I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器),又是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分,地址码用来选址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量决定该调整的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样,各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立,互不相关。

I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号,它们分别是:开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
结束信号:SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
应答信号:接收数据的IC在接收到8bit数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。

AT24C02的工作原理:

1.AT24C02的地址

2.AT24C02的开始和结束信号

3.AT24C02的应答信号:无论主从,每接收1个字节都要给出1个应答信号

4.AT24C02的容量:8个字节为一页,共32页,地址范围为00H~FFH,即00H~07H为第一页,08H~0FH为第二页,以此类推。在连续读写时,若读取地址超过单页的第八个地址,则又从该页的第一个地址循环开始。

5.AT24C02的读写:只有在SCL置低时,方可改变SDA的值,在SCL高电平期间,SDA需保持不变

A.写入单个字节

B.连续写入字节,当写入到该页最后一个地址单元时,再从该页的起始单元写入,如此反复。

C.AT24C02当前指针地址读一个字节

D.指定AT24C02的内存地址读取一个字节

E.在当前AT24C02的地址指针位置开始,顺序读取多个字节,读取到该页最后一个字节时,再从该页的第一个字节循环读取

单片机与AT24C02通讯范例:

SCL EQU P3.6 ;定义SCL引脚
SDA EQU P3.7 ;定义SDA引脚

ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0030H

START: SETB SDA ;开始信号
SETB SCL
CLR SDA
CLR SCL
RET

STOP: CLR SDA ;结束信号
SETB SCL
SETB SDA
RET

SEND: MOV R0,#08H ; 单片机向24C02写入单字节子程序,1个bit1个bit地写,连续写8个
SEND0: RLC A
MOV SDA,C
SETB SCL
CLR SCL
DJNZ R0,SEND0
RET

REV: MOV R0,#08H ; 单片机从24C02读取单字节子程序,1个bit接1个bit地读,连续8个
REV0: MOV C,SDA
RLC A
SETB SCL
CLR SCL
DJNZ R0,REV0
RET

DELAY:MOV R6,#40 ; 用于结束信号的延时,在我的系统上少于1600us还不行,怪事
D1: MOV R7,#40
D2: DJNZ R7,D2
DJNZ R6,D1
RET

ACK : SETB SCL ; 24C02的应答信号
;CLR SDA ; 接收1个字节后自动产生,无需给出
CLR SCL
RET

ACK0: CLR SDA ; 单片机的应答信号,需要单片机主动给出
SETB SCL
CLR SCL
SETB SDA ; 这一步不可省略,请仔细看时序图
RET

MAIN: MOV DPTR,#TABLE

ACALL START ; 开始信号
MOV A,#0A0H ; 输入24C02地址及写入信号,因为I2C总线上只有24C02这个器件,所以A0,A1,A2接地
ACALL SEND ; 发送到24C02
ACALL ACK ; 等待24C02的应答

MOV A,#00H ; 输入24C02的地址指针,即写入24C02的32页地址段中的起始位置
ACALL SEND ; 发送到24C02
ACALL ACK ; 等待24C02的应答

MOV R4,#00H ;此程序段功能为连续写入8个字节
MOV R5,#08H
WRITE: MOV A,R4
MOVC A,@A+DPTR
ACALL SEND
ACALL ACK
INC R4
DJNZ R5,WRITE
ACALL STOP ;写完后发出结束信号
ACALL DELAY

ACALL START ; 送出开始信号,进入指定24C02地址中读取单个字节模式
MOV A,#0A0H ; 输入24C02地址及写入信号
ACALL SEND ; 发送到24C02
ACALL ACK ; 等待24C02应答

MOV A,#00H ; 输入要在24C02中读取的数据的指定地址
ACALL SEND ; 发送到24C02
ACALL ACK ; 等待24C02应答

ACALL START ; 再次送出开始信号,准备读取上面指定的24C02内存单元
MOV A,#0A1H ; 输入24C02地址及读取信号
ACALL SEND ; 发送到24C02
ACALL ACK ; 等待24C02应答

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