例說單片機數(shù)據(jù)通信之模擬IIC通信
IIC 即Inter-Integrated Circuit(集成電路總線)，這種總線類型是由飛利浦半導體公司在八十年代初設計出來的，主要是用來連接整體電路(ICS) ，IIC是一種多向控制總線，也就是說多個芯片可以連接到同一總線結構下，同時每個芯片都可以作為實時數(shù)據(jù)傳輸?shù)目刂圃?。這種方式簡化了信號傳輸總線。
I2C串行總線一般有兩根信號線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。所有接到I2C總線設備上的串行數(shù)據(jù)SDA都接到總線的SDA上，各設備的時鐘線SCL接到總線的SCL上。以51單片機和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總線的啟動信號。
停止條件：時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。操作結束時必須發(fā)送停止條件。
void startbit()
{
clrSCL();
setSDA();
setSCL(); //時鐘為高時
clrSDA(); //SDA下降沿
clrSCL();
}
void stopbit()
{
clrSCL();
clrSDA();
setSCL(); //時鐘為高時
setSDA(); //SDA上升沿
clrSCL();
}
應答信號
每次數(shù)據(jù)傳送成功后，從設備發(fā)送一個應答信號。當?shù)诰艂€時鐘信號產生時，產生應答信號的器件將SDA下拉為低，通知已經接收到8位數(shù)據(jù)。
void respond()
{
unsigned char i = 0;
setSDA(); //釋放總線
setSCL(); //時鐘
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. 只有在總線非忙時才被允許進行數(shù)據(jù)傳輸。
2. 在數(shù)據(jù)傳輸時，當時鐘線為高電平，數(shù)據(jù)線必須為固定狀態(tài)，不允許跳變，時鐘線為高電平時數(shù)據(jù)線的任何電平變化都會被當做總線的啟動或停止條件
void writeByte(unsigned char dat)
{
unsigned char i = 0;
for(i = 0;i < 8;i++)
{
clrSCL(); //拉低時鐘線，改變SDA線的電平
if(dat & 0x80) setSDA();
else clrSDA();
setSCL(); //SDA電平穩(wěn)定后，拉高時鐘線
dat <<= 1;
}
clrSCL();
}
unsigned char readByte()
{
unsigned char i = 0,tmp = 0;
for(i = 0;i < 8;i++)
{
clrSCL(); //拉低時鐘線
tmp <<= 1; //準備讀取數(shù)據(jù)
setSCL(); //拉高時鐘線
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
writeByte(0xa0); //器件地址
respond();
writeByte(addr); //器件內部地址
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
writeByte(0xa0); //器件地址
respond();
writeByte(addr); //器件內部地址
respond();
startbit(); //起始信號
writeByte(0xa1); //器件地址
respond();
dat = readByte(); //數(shù)據(jù)
stopbit(); //停止
return dat;
}
主函數(shù)部分內容以及程序運行效果：
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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