單片機的I2C通信設計

I2C每一位信號的時序流程，而I2C通信在字節級的傳輸中，也有固定的時序要求。I2C通信的起始信號（Start）后，首先要發送一個從機的地址，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”表示接下來要發送數據（寫），‘“1”表示接下來是請求數據（讀）。

我們知道，打電話的時候，當撥通電話，接聽方撿起電話肯定要回一個“喂”，這就是告訴撥電話的人，這邊有人了。同理，這個第九位 ACK 實際上起到的就是這樣一個作用。當我們發送完了這 7 位地址和 1 位方向后，如果發送的這個地址確實存在，那么這個地址的器件應該回應一個 ACK（拉低 SDA 即輸出“0”），如果不存在，就沒“人”回應 ACK（SDA將保持高電平即“1”）。

那我們寫一個簡單的程序，訪問一下我們板子上的 EEPROM 的地址，另外再寫一個不存在的地址，看看它們是否能回一個 ACK，來了解和確認一下這個問題。

我們板子上的 EEPROM 器件型號是 24C02，在 24C02 的數據手冊 3.6 節中可查到，24C02的 7 位地址中，其中高 4 位是固定的 0b1010，而低 3 位的地址取決于具體電路的設計，由芯片上的 A2、A1、A0 這 3 個引腳的實際電平決定，來看一下我們的 24C02 的電路圖，它和24C01 的原理圖完全一樣，如圖 14-4 所示。

圖 14-4 24C02 原理圖

從圖 14-4 可以看出來，我們的 A2、A1、A0 都是接的 GND，也就是說都是 0，因此 24C02的 7 位地址實際上是二進制的 0b1010000，也就是 0x50。我們用 I2C 的協議來尋址 0x50，另外再尋址一個不存在的地址 0x62，尋址完畢后，把返回的 ACK 顯示到我們的 1602 液晶上，大家對比一下。

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

#include

#define LCD1602_DB P0

sbit LCD1602_RS = P1^0;

sbit LCD1602_RW = P1^1;

sbit LCD1602_E = P1^5;

/* 等待液晶準備好 */

void LcdWaitReady（）{

unsigned char sta;

LCD1602_DB = 0xFF;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 1;

do {

LCD1602_E = 1;

sta = LCD1602_DB; //讀取狀態字

LCD1602_E = 0;

} while （sta & 0x80）; //bit7 等于 1 表示液晶正忙，重復檢測直到其等于 0 為止

}

/* 向 LCD1602 液晶寫入一字節命令，cmd-待寫入命令值 */

void LcdWriteCmd（unsigned char cmd）{

LcdWaitReady（）;

LCD1602_RS = 0;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = cmd;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 向 LCD1602 液晶寫入一字節數據，dat-待寫入數據值 */

void LcdWriteDat（unsigned char dat）{

LcdWaitReady（）;

LCD1602_RS = 1;

LCD1602_RW = 0;

LCD1602_DB = dat;

LCD1602_E = 1;

LCD1602_E = 0;

}

/* 設置顯示 RAM 起始地址，亦即光標位置，（x，y）-對應屏幕上的字符坐標 */

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

unsigned char addr;

if （y == 0）{ //由輸入的屏幕坐標計算顯示 RAM 的地址

addr = 0x00 + x; //第一行字符地址從 0x00 起始

}else{

addr = 0x40 + x; //第二行字符地址從 0x40 起始

}

LcdWriteCmd（addr | 0x80）; //設置 RAM 地址

}

/* 在液晶上顯示字符串，（x，y）-對應屏幕上的起始坐標，str-字符串指針 */

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

LcdSetCursor（x， y）;//設置起始地址

while （*str ！= ‘’）{ //連續寫入字符串數據，直到檢測到結束符

LcdWriteDat（*str++）;

}

}

/* 初始化 1602 液晶 */

void InitLcd1602（）{

LcdWriteCmd（0x38）; //16*2 顯示，5*7 點陣，8 位數據接口

LcdWriteCmd（0x0C）; //顯示器開，光標關閉

LcdWriteCmd（0x06）; //文字不動，地址自動+1

LcdWriteCmd（0x01）; //清屏

}

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

#include

#include

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

sbit I2C_SCL = P3^7;

sbit I2C_SDA = P3^6;容－源－電－子－網－為你提供技術支持