51单片机普通IO口模拟IIC总线的程序实现

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;
	}
	else
		return 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--);
}