关于I2C总线的一些理解与想法。
I2C总线概述
I2C总线有两根通信线，分别是SCL(串行时钟总线)，SDA(串行数据总线)。I2C总线还具有同步，半双工，带数据应答的特性，并且有单独的时钟总线，所以可以在上面挂载多个设备。
I2C总线电路规范如下图：
所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起，并且均要配置成开漏输出模式。
SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7K左右。
开漏输出和上拉电阻的共同作用实现了“线与”的功能，此设计主要是为了解决多机通信互相干扰的问题。
I2C时序结构
起始条件和终止条件
起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平。
终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平。
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| void I2C_Start(void)//起始
{
I2C_SDA=1;
I2C_SCL=1;
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=0;
}
void I2C_Stop(void)//终止
{
I2C_SDA=0;
I2C_SCL=1;
I2C_SDA=1;
}
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发送一个字节
SCL线从低电平变为高电平，在SCL高电平期间不允许SDA线发生变化。
SDA为低电平则读0，高电平则读1。
连续循环8次，每次都将一个数据位放在SDA总线上，即可发送一个字节。
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| void I2C_SendByte(unsigned char Byte)//字节发送
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);
I2C_SCL=1;
I2C_SCL=0;
}
}
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接收一个字节
同理发送一个字节，但是主机在接收之前需要释放SDA！
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| unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{
unsigned char i,Byte=0x00;
I2C_SDA=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
I2C_SCL=1;
if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}
I2C_SCL=0;
}
return Byte;
}
|
发送应答与接收应答
发送应答：在接收完一个字节后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答。
接收应答：在发送完一个字节后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答。(主机在接收之前，需要释放SDA！)
注意：发送应答是主机给从机发送是否应答，主体只会是主机，接收应答是从机给主机发送受否应答，主体只会是从机！
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| void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)//发送应答 主机向从机发送
{
I2C_SDA=AckBit;
I2C_SCL=1;
I2C_SCL=0;
}
unsigned char I2C_ReCeiveAck(void)//接收应答 主机接收从机
{
unsigned char AckBit;
I2C_SDA=1;//此处的SDA是主机松手置高电平
I2C_SCL=1;
AckBit=I2C_SDA;//从机若应答则置0 不应答则置1
I2C_SCL=0;
return AckBit;
}
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I2C数据帧
发送一帧数据
流程：开始发送->从机地址->接收应答->数据位1->接收应答->数据位2->接收应答->…数据位n->接收应答->停止发送
其中从机地址由七位数据位+一位读写位组成。
接收一帧数据
流程：同上
复合格式
开始发送->从机地址->接收应答->数据位1->接收应答->数据位2->接收应答->…数据位n->接收应答->
开始发送->从机地址->接收应答->数据位1->发送应答->数据位2->发送应答->…数据位n->不发送应答->停止发送
AT24C02数据帧
字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
注意：AT24C02的固定地址为1010，可配置地址本开发板上为000所以SLAVE ADDRESS+W为0xA0，SLAVE ADDRESS+R为0xA1
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| #define AT24C02_ADDRESS 0xA0
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{
unsigned char Ack;
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(WordAddress);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(Data);
I2C_ReceiveAck();
I2C_Stop();
}
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随机读：读出在WORD ADDRESS处的数据DATA
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| unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
unsigned char Data;
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
I2C_ReceiveAck();
I2C_SendByte(WordAddress);
I2C_ReceiveAck();
I2C_Start();
I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);
I2C_ReceiveAck();
Data=I2C_ReCeiveByte();
I2C_SendAck(1);
I2C_Stop();
return Data;
}
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食用例
AT24C02数据存储
按下键码1Num+1，按下键码2Num-1，按下键码3存储当前Num，按下键码4显示存储的Num。
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| unsigned char KeyNum;
unsigned int Num;
void main()
{
LCD_Init();
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
while(1)
{
KeyNum=Key();
if(KeyNum==1)
{
Num++;
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
}
if(KeyNum==2)
{
Num--;
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
}
if(KeyNum==3)
{
AT24C02_WriteByte(0,Num%256);//整型数据2个字节 字符型数据1个字节
Delay(5);
AT24C02_WriteByte(1,Num/256);
Delay(5);
LCD_ShowString(2,1,"Write OK");
Delay(1000);
LCD_ShowString(2,1," ");
}
if(KeyNum==4)
{
Num=AT24C02_ReadByte(0);//将0地址的8位数据放在Num的低8位
Num|=AT24C02_ReadByte(1)<<8;//将1地址的8位数据左移，放在Num的高8位
LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
LCD_ShowString(2,1,"Read OK");
Delay(1000);
LCD_ShowString(2,1," ");
}
}
}
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最后放一点我的感想：江科大我的神！没有他的教程也就没有这篇博客，新人入坑嵌入式可以去看他的教程，这里放上他的B站链接，哪里不懂多看几遍就懂了。
