单片机与24C02的通讯

     I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。

I2C的特点：

     I2C总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件;支持多主控(multimastering)，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。

I2C总线工作原理：

     I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。

I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。 
     开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。 
     结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。 
     应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。

AT24C02的工作原理：

1.AT24C02的地址

2.AT24C02的开始和结束信号

3.AT24C02的应答信号：无论主从，每接收1个字节都要给出1个应答信号

4.AT24C02的容量:8个字节为一页，共32页，地址范围为00H~FFH，即00H~07H为第一页，08H~0FH为第二页，以此类推。在连续读写时，若读取地址超过单页的第八个地址，则又从该页的第一个地址循环开始。

5.AT24C02的读写：只有在SCL置低时，方可改变SDA的值，在SCL高电平期间，SDA需保持不变

 A.写入单个字节

B.连续写入字节，当写入到该页最后一个地址单元时，再从该页的起始单元写入，如此反复。

C.AT24C02当前指针地址读一个字节

D.指定AT24C02的内存地址读取一个字节

E.在当前AT24C02的地址指针位置开始，顺序读取多个字节，读取到该页最后一个字节时，再从该页的第一个字节循环读取

单片机与AT24C02通讯范例：

SCL EQU P3.6  ;定义SCL引脚
SDA EQU P3.7  ;定义SDA引脚

ORG 0000H
AJMP MAIN
ORG 0030H

START:  SETB SDA ;开始信号
        SETB SCL
        CLR SDA
        CLR SCL
        RET

STOP: CLR SDA   ;结束信号
      SETB SCL
      SETB SDA
      RET

SEND: MOV R0,#08H  ; 单片机向24C02写入单字节子程序，1个bit1个bit地写，连续写8个
SEND0: RLC A
       MOV SDA,C
       SETB SCL
       CLR SCL
       DJNZ R0,SEND0
       RET

REV:  MOV R0,#08H  ; 单片机从24C02读取单字节子程序，1个bit接1个bit地读，连续8个
REV0: MOV C,SDA
      RLC A
      SETB SCL
      CLR SCL
      DJNZ R0,REV0
      RET

DELAY:MOV R6,#40  ; 用于结束信号的延时，在我的系统上少于1600us还不行，怪事
D1:   MOV R7,#40
D2:   DJNZ R7,D2
      DJNZ R6,D1
      RET

ACK : SETB SCL    ; 24C02的应答信号
      ;CLR SDA    ; 接收1个字节后自动产生，无需给出
      CLR SCL
      RET

ACK0: CLR SDA     ; 单片机的应答信号，需要单片机主动给出
      SETB SCL
      CLR SCL
      SETB SDA    ; 这一步不可省略，请仔细看时序图
      RET

MAIN:  MOV DPTR,#TABLE

       ACALL START ; 开始信号
       MOV A,#0A0H ; 输入24C02地址及写入信号，因为I2C总线上只有24C02这个器件，所以A0,A1,A2接地
       ACALL SEND  ; 发送到24C02
       ACALL ACK   ; 等待24C02的应答

       MOV A,#00H  ; 输入24C02的地址指针，即写入24C02的32页地址段中的起始位置
       ACALL SEND  ; 发送到24C02
       ACALL ACK   ; 等待24C02的应答

       MOV R4,#00H ;此程序段功能为连续写入8个字节
       MOV R5,#08H
WRITE: MOV A,R4
       MOVC A,@A+DPTR
       ACALL SEND
       ACALL ACK
       INC R4
       DJNZ R5,WRITE
       ACALL STOP   ;写完后发出结束信号
       ACALL DELAY

       ACALL START ; 送出开始信号，进入指定24C02地址中读取单个字节模式
       MOV A,#0A0H ; 输入24C02地址及写入信号
       ACALL SEND  ; 发送到24C02
       ACALL ACK   ; 等待24C02应答

       MOV A,#00H  ; 输入要在24C02中读取的数据的指定地址
       ACALL SEND  ; 发送到24C02
       ACALL ACK   ; 等待24C02应答

       ACALL START  ; 再次送出开始信号，准备读取上面指定的24C02内存单元
       MOV A,#0A1H  ; 输入24C02地址及读取信号
       ACALL SEND   ; 发送到24C02
       ACALL ACK    ; 等待24C02应答

       ACALL REV    ; 调用读取单个字节子程序
       ;ACALL ACK   ; NO ACK ，指定地址读取单个字节模式不需要ACK
       ACALL STOP   ; 结束信号
       ACALL DELAY
       MOV 50H,A    ; 将读取到数据存入单片机50H地址中

       ACALL START  ; 发送开始信号，进入连续读取数据模式
       MOV A,#0A1H  ; 输入24C02地址及读取信号
       ACALL SEND   ; 发送到24C02
       ACALL ACK    ; 等待24C02应答

       MOV R2,#07   ; 紧接上面的地址后连续读取7个字节
       MOV R1,#51H  ; 放入单片机的51H~57H地址单元
READ:  ACALL REV  
       ACALL ACK0
       MOV @R1,A
       INC R1
       DJNZ R2,READ
       ACALL STOP
       ACALL DELAY

LIGHT: MOV R1,#50H  ; 从单片机的50H~57H单元中提取刚才存入的数据，显示在数码管上
       MOV R2,#08H
       MOV A,#0FEH
LOOP:  MOV P1,A
       MOV P0,@R1
       INC R1
       RL A
       ACALL DEL
       MOV P1,#0FFH
       DJNZ R2,LOOP
       AJMP LIGHT

DEL  :MOV R4,#20     ;数码管显示的延时
D3:   MOV R5,#20
D4:   DJNZ R5,D4
      DJNZ R4,D3
      RET

TABLE: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,099H,092H,082H,0F8H
       END

;uchar code tab[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,;0,1,2,3,4,
                  ;0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,;5,6,7,8,9,
                  ;0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,;A,B,C,D,E,
                  ;0x8e,0x8c,0xc1,0xce,0x91,
                  ;0x00,0xff};       //0-f,p,u,t,y,8.,灭共阳极数码管显示段码