I2C总线入门(很详细,很经典)

I2C总线入门1）最近学习51单片机，学到A/D,D/A转换的时候发现我板子上的转换芯片不是书上所讲的ADC0804和DAC0832而是PCF8591T，看了一下它的数据手册，发现它并不是书上所说的并行传输数据，是使用I2C总线传输的。搞了两天才搞懂，写出来给大家分享一下，不足之处请务必不吝指出。以上是I2C总线的简单介绍。就比如说AT24C02存储芯片，和PCF8591数模模数转换芯片都支持I2C端口。（如下图）2）接下来看如何使用I2C总线进行通信以上是I2C总线通信的格式。由上图可以看出进行通信需要以下几个步骤a.初始化I2C总线就是把SDA和SCL都变成高电平。voidinit()//初始化{SDA=1;delay();SCL=1;delay();}delay（）为延时函数voiddelay()//延时4-5个微秒{;;}b.发送起始信号就是保持SCL为高电平，而SDA从高电平降为低电平（这是I2C总线的规定，别问我为什么）voidstart()//起始信号{SDA=1;delay();SCL=1;delay();SDA=0;delay();}c.发送地址字（芯片的硬件地址）（8591的数据手册）前四位对同一种芯片来说是固定的，不同的芯片之间不同。就像pcf8591是1001而at24c02是1010接下来三位A0，A1，A2是可编程的三个地址位，这里说说的编程并不是通过软件编程，而是把A0，A1，A2三个引脚接不同的电压来确定数值。接VCC表示1，接GND表示0。为什么要有这三个呢？因为有可能你在I2C总线上“并联”了不止一个相同的元件（比如说接了三个8591），那你如何来分辨你要操作的是哪一个芯片呢，就是通过设置A0，A1，A2的数值，来区别。可编程的地址一个有三位，也就是说最多可以接8个相同的芯片在同一个I2C总线上。最后一位是读/写位，1为读，0为写。@如何写数据写数据只需要按照时序图1.先将SCL置0（只有它为0的时候SDA才允许变化）2.改变SDA是数值（就是你当前要穿的一位是0还是1）3.把SCL置1（此时芯片就会读取总线上的数据）下面是代码#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintvoidwrite_byte(uchardate)//写一字节数据{uchari,temp;temp=date;for(i=0;i8;i++){temp=temp1;//左移一位移出的一位在CY中SCL=0;//只有在scl=0时sda能变化值delay();SDA=CY;delay();SCL=1;delay();}SCL=0;delay();SDA=1;delay();}发送地址的时候只需把地址传给该函数即可。d.应答（ACK）每接受或发送一字节数据后都需要发送一位应答，来表是否收到了前面一个字节的数据。voidrespons()//应答相当于一个智能的延时函数{uchari;SCL=1;delay();while((SDA==1)&&(i250))//没收到应答，我等!~~i++;//等了250次没收到就不管他了，就当他收到了-_-//其实没收到的话可以结束程序的SCL=0;delay();}e.发送/接受数据（取决于前面地址字的最后一位读/写位）发送数据和上面的发送地址调用同一个函数，只要穿给他数据即可。接收数据其实和发送数据差不多，只不过要把接收到的数据一位一位拼装成一字节数据，看代码~ucharread_byte(){uchari,k;SCL=0;delay();SDA=1;delay();for(i=0;i8;i++){SCL=1;delay();k=(k1)|SDA;//先左移一位，再在最低位接受当前位SCL=0;delay();}returnk;}f.应答g.·······如此循环，直到数据一个字一个字的发完h.发送终止信号就是SCL在高电平的时候SDA由低电平变成高电平voidstop()//停止信号{SDA=0;delay();SCL=1;delay();SDA=1;delay();}以上就是整个数据传输的过程了为了更好的掌握I2C总线我在此放两个例子，一个是书上（郭天祥的，你们懂的）EPROM存储定时时间的例子，还有就是用PCF8591进行D/A转换的例子。1.EPROM存储定时时间//JP10（P0）接JP12//我发现数据手册（电路图pdf）上错了SCL连的是P2^1而SDA连的P2^0//程序功能：在数码管上显示数字，每隔1s增加1//但是每次复位或者掉电程序都会把当前数值存储到AT24C02中，并在下次启动时读取#includereg51.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintbitwrite=0;//写24c02的标志sbitSCL=P2^1;//串行时钟输入端sbitSDA=P2^0;//串行数据输入端sbitLS138A=P2^2;//138译码器的3位控制数码管的sbitLS138B=P2^3;sbitLS138C=P2^4;ucharcodetable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};//数显管字模ucharsecond,tempt;//second用来计秒数，tempt用来临时存放0.05s的次数满20即1s写入voiddelay()//延时4-5个微秒{;;}voiddelay_1ms(uintz){uintx,y;for(x=z;x0;x--)for(y=110;y0;y--);}voidstart()//起始信号{SDA=1;delay();SCL=1;delay();SDA=0;delay();}voidstop()//停止信号{SDA=0;delay();SCL=1;delay();SDA=1;delay();}voidrespons()//应答相当于一个智能的延时函数{uchari;SCL=1;delay();while((SDA==1)&&(i250))//没收到应答，我等!~~i++;//等了250次没收到就不管他了，就当他收到了-_-//其实没收到的话可以结束程序的SCL=0;delay();}voidinit()//初始化{SDA=1;delay();SCL=1;delay();}voidwrite_byte(uchardate)//写一字节数据{uchari,temp;temp=date;for(i=0;i8;i++){temp=temp1;//左移一位移出的一位在CY中SCL=0;//只有在scl=0时sda能变化值delay();SDA=CY;delay();SCL=1;delay();}SCL=0;delay();SDA=1;delay();}ucharread_byte(){uchari,k;SCL=0;delay();SDA=1;delay();for(i=0;i8;i++){SCL=1;delay();k=(k1)|SDA;//先左移一位，再在最低位接受当前位SCL=0;delay();}returnk;}voidwrite_add(ucharaddress,uchardate){start();write_byte(0xa0);//10100000前四位固定接下来三位全部被接地了所以都是0最后一位是写所以为低电平respons();write_byte(address);respons();write_byte(date);respons();stop();}ucharread_add(ucharaddress){uchardate;start();write_byte(0xa0);respons();write_byte(address);respons();start();write_byte(0xa1);respons();date=read_byte();stop();returndate;}voiddisplay(ucharge,ucharshi){P0=0xff;LS138A=0;//第一位LS138B=0;LS138C=0;P0=table[ge];delay_1ms(5);P0=0xff;LS138A=1;//第二位LS138B=0;LS138C=0;P0=table[shi];delay_1ms(5);P0=0xff;}voidmain(){init();second=read_add(2);//读出保存的数据if(second=100)second=0;TMOD=0x01;//定时器工作方式1ET0=1;EA=1;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1;//开始计时while(1){display(second/10,second%10);if(write==1){write=0;write_add(2,second);}}}voidt0()interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;tempt++;if(tempt==20){tempt=0;second++;write=1;if(second==100)second=0;}}这是电路图为了更好的掌握I2C总线我在此放两个例子，一个是书上（郭天祥的，你们懂的）EPROM存储定时时间的例子，还有就是用PCF8591进行D/A转换的例子。1.EPROM存储定时时间//I2C总线很强大//程序功能：通过DA转换把输出电压逐渐增大，使加在上面的发光二级管慢慢变亮//到最亮后再变暗，如此循环#includereg51.h#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#definePCF85910x90//PCF8591地址sbitSCL=P2^1;//串行时钟输入端sbitSDA=P2^0;//串行数据输入端voiddelay()//延时4-5个微秒{;;}voiddelay_1ms(uintz){uintx,y;for(x=z;x0;x--)for(y=110;y0;y--);}voidstart()//开始信号{SDA=1;delay();SCL=1;delay();SDA=0;delay();}voidstop()//停止信号{SDA=0;delay();SCL=1;delay();SDA=1;delay();}voidrespons()//应答相当于一个智能的延时函数{uchari;SCL=1;delay();while((SDA==1)&&(i250))i++;SCL=0;delay();}voidinit()//初始化{SDA=1;delay();SCL=1;delay();}voidwrite_byte(uchardate)//写一字节数据{uchari,temp;temp=date;for(i=0;i8;i++){temp=temp1;//左移一位移出的一位在CY中SCL=0;//只有在scl=0时sda能变化值delay();SDA=CY;delay();SCL=1;delay();}SCL=0;delay();SDA=1;delay();}voidwrite_add(ucharcontrol,uchardate){start();write_byte(PCF8591);//10010000前四位固定接下来三位全部被接地了所以都是0最后一位是写所以为低电平respons();write_byte(control);respons();write_byte(date);respons();stop();}voidmain(){uchara;init();while(1){write_add(0x40,a);delay_1ms(5);a++;if(a25