手把手教学51单片机第七课 | AT24C02的I²C总线数据传输

SCL（clock）时钟信号

SDA（data）数据总线

数据位的有效性规定

I²C总线进行数据传输时，时钟信号为高电平期间。数据总线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或者低电平状态才允许变化。

时序图

起始信号和终止信号

当时钟信号高电平，

SDA变低电平，为起始信号，若SDA变高电平，为终止信号

起始信号产生后 ，总线处于占用状态

终止信号产生后，总线处于空闲状态

void start()//起始信号

{

sda=1;

delay();

scl=1;

delay();

sda=0;

delay();

}

void stop()//终止信号

{

sda=0;

delay();

scl=1;

delay();

sda=0;

delay();

}

数据传送格式

（1）字节传送与应答

一帧=一个字节+应答位=9位，一个字节八位，第九位是应答位

从机如果接收不了信号，就将SDA数据线置于高电平 ，中断通信；若主机要中断通信，就要发送一个终止信号，从机应答，就能终端通信。

void responds()//应答信号

{

uchar i;

scl=1;

delay();

while((sda==1)&&(i<250))i++;

scl=0;

delay();

}

（2）数据帧格式

灰色为主机 白色为从机

发送数据

在起始信号后必须传送一个从机地址（7位），第八位是数据的传送放方向位（R/T），0表示主机发送数据给从机T（transmit），1表示主机接受从机数据R（receive）

读数据

E²PROM

这里用的是AT24C02

芯片地址1010（固定的）

地址控制字格式1010 A2A1A0 R/W, A2 A1 A0接高低电平后得到三位确定的编码，和1010形成确定的7位编码，即地址码。R/W为芯片读写控制位，0表示写操作，1表示读操作。（为了便于观察最后一位0或1，我们这里的A2A1A0全都接地）

片内子地址寻址：有256个，地址码相当于大楼的地址，子地址相当于大楼内的每一个房间号，0-255，共256个

字节写入方式

void write_byte(uchar date)//写地址

{

uchar i,temp;

temp=date;

scl=0;

delay();

for(i=0;i<8;i++)

{

temp=temp<<1;

sda=CY;//最高位

delay();

scl=1;

delay();

scl=0;

delay();

}

sda=1;

delay();

}

接下来解释补充

左移：最高位向左移动，移入PSW的CY位，最低位补0；右移最低位移除，最高位保留。

temp=temp<<1;//左移一位

数据是一个一个送出来的，具体如下

指定地址读操作

start();//启动

write_byte(0xa0);//器件地址+写

responds();//应答

write_byte(3);//子地址

responds();//应答

start();//这里要多一个应答

write_byte(0xa1);//器件地址+读

responds();//应答

P1=read_byte();//赋值

stop();//停止

while(1);

其中read_byte 具体如下

uchar read_byte() 

{

uchar i,j,k=0;

scl=0;

delay();

sda=1; 

delay();

for(i=0;i<8;i++)

{

scl=1;

delay();

j=sda;

k=(k<<1)|j;

scl=0;

delay(); 

}

return k;

}

k的起始数值为0，相当于0000 0000B

或运算，有1为1，全0位0

对于 “ k=(k<<1) | j; ”解释如下 

具体事例

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit sda=P2^0;

sbit scl=P2^1;

void delay()

{

 ;;

}

void delay1(uchar z)

{

uchar x,y;

for(x=z;x>0;x--)

for(y=100;y>0;y--);

}

void start()//ÆðʼÐźÅ

{

sda=1;

delay();

scl=1;

delay();

sda=0;

delay();

}

void stop()//ÖÕÖ¹ÐźÅ

{

sda=0;

delay();

scl=1;

delay();

sda=1;

delay();

}

void responds()//Ó¦´ðÐźÅ

{

uchar i=0;

scl=1;

delay();

while((sda==1)&&(i<255))

i++;

scl=0;

delay();

}

void write_byte(uchar date)//дµØÖ·

{

uchar i,temp;

temp=date;

scl=0;

delay();

for(i=0;i<8;i++)

{

temp=temp<<1;

sda=CY;//×î¸ßλ  

delay();

scl=1;

delay();

scl=0;

delay();

}

sda=1;

delay();

}

uchar read_byte() //¶ÁÊý¾Ý

{

uchar i,j,k=0;

scl=0;

delay();

sda=1; 

delay();

for(i=0;i<8;i++)

{

scl=1;

delay();

j=sda;

k=(k<<1)|j;

scl=0;

delay(); 

}

return k;

}

void init()

{

scl=1;

sda=1;

}

void write_add(uchar address, uchar date)

{

start();//ÆðʼÐźÅ

write_byte(0xa0);//Æ÷¼þµØÖ· ¸ßËÄλ¹Ì¶¨1010 0±íʾҪд device adress

responds();

write_byte(address);//д 0-256 word adress

responds();

write_byte(date);//data

responds();

stop();

}

uchar read_add(uchar address)

{

uchar date;

delay1(100);

start();

write_byte(0xa0);//µØÖ·

responds();

write_byte(address);

responds();

start();//»»·½Ïò

write_byte(0xa1);//Æ÷¼þµØÖ· ºóÃæ±ä1 ÒòΪÊǶÁ

responds();

date=read_byte();

stop();

return date;

}

void main()

{

init();//³õʼ»¯ 

write_add(23,0xaa);

delay1(100);

P1=read_add(23);

while(1);

}