单片机的I2C通信设计

I2C每一位信号的时序流程，而I2C通信在字节级的传输中，也有固定的时序要求。I2C通信的起始信号（Start）后，首先要发送一个从机的地址，这个地址一共有 7位，紧跟着的第 8 位是数据方向位（R/W），“0”表示接下来要发送数据（写），‘“1”表示接下来是请求数据（读）。

我们知道，打电话的时候，当拨通电话，接听方捡起电话肯定要回一个“喂”，这就是告诉拨电话的人，这边有人了。同理，这个第九位 ACK 实际上起到的就是这样一个作用。当我们发送完了这 7 位地址和 1 位方向后，如果发送的这个地址确实存在，那么这个地址的器件应该回应一个 ACK（拉低 SDA 即输出“0”），如果不存在，就没“人”回应 ACK（SDA将保持高电平即“1”）。

那我们写一个简单的程序，访问一下我们板子上的 EEPROM 的地址，另外再写一个不存在的地址，看看它们是否能回一个 ACK，来了解和确认一下这个问题。

我们板子上的 EEPROM 器件型号是 24C02，在 24C02 的数据手册 3.6 节中可查到，24C02的 7 位地址中，其中高 4 位是固定的 0b1010，而低 3 位的地址取决于具体电路的设计，由芯片上的 A2、A1、A0 这 3 个引脚的实际电平决定，来看一下我们的 24C02 的电路图，它和24C01 的原理图完全一样，如图 14-4 所示。

图 14-4 24C02 原理图

从图 14-4 可以看出来，我们的 A2、A1、A0 都是接的 GND，也就是说都是 0，因此 24C02的 7 位地址实际上是二进制的 0b1010000，也就是 0x50。我们用 I2C 的协议来寻址 0x50，另外再寻址一个不存在的地址 0x62，寻址完毕后，把返回的 ACK 显示到我们的 1602 液晶上，大家对比一下。

/***************************Lcd1602.c 文件程序源代码*****************************/

#include

#define LCD1602_DB P0

sbit LCD1602_RS = P1^0;

sbit LCD1602_RW = P1^1;

sbit LCD1602_E = P1^5;

/* 等待液晶准备好 */

void LcdWaitReady（）{

unsigned char sta;

LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

do {

LCD1602_E = 1;

sta = LCD1602_DB; //读取状态字

LCD1602_E = 0;

} while （sta & 0x80）; //bit7 等于 1 表示液晶正忙，重复检测直到其等于 0 为止

}

/* 向 LCD1602 液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值 */

void LcdWriteCmd（unsigned char cmd）{

LcdWaitReady（）;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = cmd;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 向 LCD1602 液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值 */

void LcdWriteDat（unsigned char dat）{

LcdWaitReady（）;

LCD1602_RS = 1;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = dat;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 设置显示 RAM 起始地址，亦即光标位置，（x，y）-对应屏幕上的字符坐标 */

void LcdSetCursor（unsigned char x， unsigned char y）{

unsigned char addr;

if （y == 0）{ //由输入的屏幕坐标计算显示 RAM 的地址

addr = 0x00 + x; //第一行字符地址从 0x00 起始

}else{

addr = 0x40 + x; //第二行字符地址从 0x40 起始

}

LcdWriteCmd（addr | 0x80）; //设置 RAM 地址

}

/* 在液晶上显示字符串，（x，y）-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */

void LcdShowStr（unsigned char x， unsigned char y， unsigned char *str）{

LcdSetCursor（x， y）;//设置起始地址

while （*str ！= ‘’）{ //连续写入字符串数据，直到检测到结束符

LcdWriteDat（*str++）;

}

}

/* 初始化 1602 液晶 */

void InitLcd1602（）{

LcdWriteCmd（0x38）; //16*2 显示，5*7 点阵，8 位数据接口

LcdWriteCmd（0x0C）; //显示器开，光标关闭

LcdWriteCmd（0x06）; //文字不动，地址自动+1

LcdWriteCmd（0x01）; //清屏

}

/*****************************main.c 文件程序源代码******************************/

#include

#include

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

sbit I2C_SCL = P3^7;

sbit I2C_SDA = P3^6;容－源－电－子－网－为你提供技术支持