UART 屬于異步通信，比如電腦發(fā)送給單片機，電腦只負責把數據通過TXD 發(fā)送出來即可，接收數據是單片機自己的事情。而 I2C 屬于同步通信， SCL 時鐘線負責收發(fā)雙方的時鐘節(jié)拍， SDA 數據線負責傳輸數據。 I2C 的發(fā)送方和接收方都以 SCL 這個時鐘節(jié)拍為基準進行數據的發(fā)送和接收。

I2C總線包括SCL,SDA 兩根信號線，其中SCL是時鐘線，SDA是數據線。

1、起始信號

UART 通信是從一直持續(xù)的高電平出現(xiàn)一個低電平標志起始位;而 I2C 通信的起始信號的定義是 SCL 為高電平期間， SDA 由高電平向低電平變化產生一個下降沿，表示起始信號。

2、數據傳輸

UART 是低位在前，高位在后;而 I2C 通信是高位在前，低位在后。UART 通信數據位是固定長度，波特率分之一，一位一位固定時間發(fā)送完畢就可以了。而 I2C 沒有固定波特率，但是有時序的要求，要求當 SCL 在低電平的時候， SDA 允許變化。

3、停止信號

UART 通信的停止位是一位固定的高電平信號; 而 I2C 通信停止信號的定義是 SCL 為高電平期間， SDA 由低電平向高電平變化產生一個上升沿，表示結束信號。

4、寫完從器件之后等待從器件的應答

在主器件完成對從器件的寫操作時候(每次會有一個字節(jié)的數據)，主器件會等待從器件發(fā)送指示信號，這個指示信號是說從器件已經接受到了主器件的數據，這是由從器件的硬件來完成的，不需要主器件來軟件操作，只需要等待;

5、主器件讀完數據后向從器件發(fā)送應答信號

這其實包括兩種情況，一種是主器件讀完后還要繼續(xù)讀就要發(fā)送一個繼續(xù)讀的信號(其實就是發(fā)送0)，另一種就是不再繼續(xù)讀了，就要發(fā)送停止讀信號(其實就是發(fā)送1)。

6、I2C尋址模式

I2C 通信的起始信號(Start)后，首先要發(fā)送一個從機的地址，這個地址一共有 7位，緊跟著的第 8 位是數據方向位(R/W)，“ 0”表示接下來要發(fā)送數據(寫)，‘“ 1”表示接下來是請求數據(讀)。第九位 ACK應答。

#include

#include

#define I2CDelay() {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}

sbit I2C_SCL = P3 ^ 7;

sbit I2C_SDA = P3 ^ 6;

/* 產生總線起始信號 */

void I2CStart()

{

I2C_SDA = 1; //首先確保SDA、SCL都是高電平

I2C_SCL = 1;

I2CDelay();

I2C_SDA = 0; //先拉低SDA

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低SCL

}

/* 產生總線停止信號 */

void I2CStop()

{

I2C_SCL = 0; //首先確保SDA、SCL都是低電平

I2C_SDA = 0;

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //先拉高SCL

I2CDelay();

I2C_SDA = 1; //再拉高SDA

I2CDelay();

}

/* I2C總線寫操作，dat-待寫入字節(jié)，返回值-從機應答位的值 */

bit I2CWrite(unsigned char dat)

{

bit ack; //用于暫存應答位的值

unsigned char mask; //用于探測字節(jié)內某一位值的掩碼變量

for (mask = 0x80; mask != 0; mask >>= 1) //從高位到低位依次進行

{

if ((mask & dat) == 0) //該位的值輸出到SDA上

{

I2C_SDA = 0;

}

else

{

I2C_SDA = 1;

}

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高SCL

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低SCL，完成一個位周期

}

I2C_SDA = 1; //8位數據發(fā)送完后，主機釋放SDA，以檢測從機應答

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高SCL

ack = I2C_SDA; //讀取此時的SDA值，即為從機的應答值

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低SCL完成應答位，并保持住總線

return (~ack); //應答值取反以符合通常的邏輯：

//0=不存在或忙或寫入失敗，1=存在且空閑或寫入成功

}

/* I2C總線讀操作，并發(fā)送非應答信號，返回值-讀到的字節(jié) */

unsigned char I2CReadNAK()

{

unsigned char mask;

unsigned char dat;

I2C_SDA = 1; //首先確保主機釋放SDA

for (mask = 0x80; mask != 0; mask >>= 1) //從高位到低位依次進行

{

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高SCL

if(I2C_SDA == 0) //讀取SDA的值

{

dat &= ~mask; //為0時，dat中對應位清零

}

else

{

dat |= mask; //為1時，dat中對應位置1

}

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低SCL，以使從機發(fā)送出下一位

}

I2C_SDA = 1; //8位數據發(fā)送完后，拉高SDA，發(fā)送非應答信號

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高SCL

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低SCL完成非應答位，并保持住總線

return dat;

}

/* I2C總線讀操作，并發(fā)送應答信號，返回值-讀到的字節(jié) */

unsigned char I2CReadACK()

{

unsigned char mask;

unsigned char dat;

I2C_SDA = 1; //首先確保主機釋放SDA

for (mask = 0x80; mask != 0; mask >>= 1) //從高位到低位依次進行

{

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高SCL

if(I2C_SDA == 0) //讀取SDA的值

{

dat &= ~mask; //為0時，dat中對應位清零

}

else

{

dat |= mask; //為1時，dat中對應位置1

}

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低SCL，以使從機發(fā)送出下一位

}

I2C_SDA = 0; //8位數據發(fā)送完后，拉低SDA，發(fā)送應答信號

I2CDelay();

I2C_SCL = 1; //拉高SCL

I2CDelay();

I2C_SCL = 0; //再拉低SCL完成應答位，并保持住總線

return dat;

}