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51单片机普通IO口模拟IIC总线的程序实现

时间:11-19 来源:互联网 点击:
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--);}

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