51单片机普通IO口模拟IIC总线的程序实现

IIC是由Philips公司发明的一种串行数据通信协议，仅使用两根信号线：SerialClock（简称SCL）和SerialData（简称SDA）。

IIC是总线结构，1个Master，1个或多个Slave，各Slave设备以7位地址区分，地址后面再跟1位读写位，表示读（=1）或者写（=0），所以我们有时也可看到8位形式的设备地址，此时每个设备有读、写两个地址，高7位地址其实是相同的。
IIC数据格式如下：
无数据：SCL=1，SDA=1；
开始位（Start）：当SCL=1时，SDA由1向0跳变；
停止位（Stop）：当SCL=1时，SDA由0向1跳变；
数据位：当SCL由0向1跳变时，由发送方控制SDA，此时SDA为有效数据，不可随意改变SDA；
当SCL保持为0时，SDA上的数据可随意改变；
地址位：定义同数据位，但只由Master发给Slave；
应答位（ACK）：当发送方传送完8位时，发送方释放SDA，由接收方控制SDA，且SDA=0；
否应答位（NACK）：当发送方传送完8位时，发送方释放SDA，由接收方控制SDA，且SDA=1。
当数据为单字节传送时，格式为：
开始位，8位地址位（含1位读写位），应答，8位数据，应答，停止位。
当数据为一串字节传送时，格式为：
开始位，8位地址位（含1位读写位），应答，8位数据，应答，8位数据，应答，……，8位数据，应答，停止位。
需要注意的是：
1、SCL一直由Master控制，SDA依照数据传送的方向，读数据时由Slave控制SDA，写数据时由Master控制SDA。当8位数据传送完毕之后，应答位或者否应答位的SDA控制权与数据位传送时相反。
2、开始位“Start”和停止位“Stop”，只能由Master来发出。
3、地址的8位传送完毕后，成功配置地址的Slave设备必须发送“ACK”。否则否则一定时间之后Master视为超时，将放弃数据传送，发送“Stop”。
4、当写数据的时候，Master每发送完8个数据位，Slave设备如果还有空间接受下一个字节应该回答“ACK”，Slave设备如果没有空间接受更多的字节应该回答“NACK”，Master当收到“NACK”或者一定时间之后没收到任何数据将视为超时，此时Master放弃数据传送，发送“Stop”。
5、当读数据的时候，Slave设备每发送完8个数据位，如果Master希望继续读下一个字节，Master应该回答“ACK”以提示Slave准备下一个数据，如果Master不希望读取更多字节，Master应该回答“NACK”以提示Slave设备准备接收Stop信号。
6、当Master速度过快Slave端来不及处理时，Slave设备可以拉低SCL不放（SCL=0将发生“线与”）以阻止Master发送更多的数据。此时Master将视情况减慢或结束数据传送。

下面是本人编写的单片机普通IO口模拟IIC总线的程序源代码：

/*Fuction:GPIO模拟iic bus，实现与AT24C02的数据通信PS:该源代码是以STC89C52为平台编写的，可通过修改包含的头文件以适用于所有51系列单片机SD:Jason*/#include #include sbit sda = P2^0;sbit scl = P2^1;unsigned char table1[11]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};unsigned char table2[11];void init();void somenop();void delay(unsigned char);void start();void stop();void send_ack(unsigned char);unsigned char rec_ack();void write_byte(unsigned char);unsigned char read_byte();unsigned char write_add(unsigned char,unsigned char *,unsigned char);unsigned char read_add(unsigned char,unsigned char *,unsigned char);void main(){init();write_add(0x10,table1,10);delay(100);read_add(0x10,table2,10);while(1);}//端口初始化void init(){memset(table2,0,sizeof(table2));sda = 1;scl = 1;somenop();}//起始信号void start(){sda = 1;somenop();scl = 1;somenop();sda = 0;somenop();}//终止信号void stop(){sda = 0;somenop();scl = 1;somenop();sda = 1;somenop();}//主机发送应答信号void send_ack(unsigned char ack){scl = 0;somenop();sda = ack;somenop();scl = 1;somenop();scl = 0;somenop();sda = 1;somenop();}//主机接收应答信号unsigned char rec_ack(){scl = 1;somenop();if(sda == 1){scl = 0;delay(1);scl = 1;if(sda == 1)return 1;}elsereturn 0;}//写一个字节void write_byte(unsigned char dat){unsigned char i,a;a = dat;for(i=0;i<8;i++){a = a<1;scl = 0;somenop();sda = CY;somenop();scl = 1;somenop();}scl = 0;somenop();sda = 1;somenop();}//读一个字节unsigned char read_byte(){unsigned char i,a;scl = 0;somenop();sda = 1;somenop();for(i=0;i<8;i++){scl = 1;somenop();a = (a<1)|sda;scl = 0;somenop();}return a;}//向add地址写入len长度的dat数据unsigned char write_add(unsigned char add,unsigned char *dat,unsigned char len){unsigned char flag,i;start();write_byte(0xa0);if(rec_ack() == 0){write_byte(add);if(rec_ack() == 0){for(i=0;i0;y--)for(z=110;z>0;z--);}