单片机的I2C通信设计

bit I2CAddressing（unsigned char addr）;

extern void InitLcd1602（）;

extern void LcdShowStr（unsigned char x， unsigned char y， unsigned char *str）;

void main（）{

bit ack;

unsigned char str［10］;

InitLcd1602（）; //初始化液晶

ack = I2CAddressing（0x50）; //查询地址为 0x50 的器件

str［0］ = ‘5’; //将地址和应答值转换为字符串

str［1］ = ‘0’;

str［2］ = ‘：’;

str［3］ = （unsigned char）ack + ‘0’;

str［4］ = ‘’;

LcdShowStr（0， 0， str）; //显示到液晶上

ack = I2CAddressing（0x62）; //查询地址为 0x62 的器件

str［0］ = ‘6’; //将地址和应答值转换为字符串

str［1］ = ‘2’;

str［2］ = ‘：’;

str［3］ = （unsigned char）ack + ‘0’;

str［4］ = ‘’;

LcdShowStr（8， 0， str）; //显示到液晶上

while （1）;

}

/* 产生总线起始信号 */

void I2CStart（）{

I2C_SDA = 1; //首先确保 SDA、SCL 都是高电平

I2C_SCL = 1;

I2CDelay（）;

I2C_SDA = 0; //先拉低 SDA

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL

}

/* 产生总线停止信号 */

void I2CStop（）{

I2C_SCL = 0; //首先确保 SDA、SCL 都是低电平

I2C_SDA = 0;

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 1; //先拉高 SCL

I2CDelay（）;

I2C_SDA = 1; //再拉高 SDA

I2CDelay（）;

}

/* I2C 总线写操作，dat-待写入字节，返回值-从机应答位的值 */

bit I2CWrite（unsigned char dat）{

bit ack; //用于暂存应答位的值

unsigned char mask; //用于探测字节内某一位值的掩码变量

for （mask=0x80; mask！=0; mask》》=1）{ //从高位到低位依次进行

if （（mask&dat） == 0）{ //该位的值输出到 SDA 上

I2C_SDA = 0;

}else{

I2C_SDA = 1;

}

I2CDelay（）;

}

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL，完成一个位周期

I2C_SDA = 1; //8 位数据发送完后，主机释放 SDA，以检测从机应答

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 1; //拉高 SCL

ack = I2C_SDA; //读取此时的 SDA 值，即为从机的应答值

I2CDelay（）;

I2C_SCL = 0; //再拉低 SCL 完成应答位，并保持住总线

return ack; //返回从机应答值

}

/* I2C 寻址函数，即检查地址为 addr 的器件是否存在，返回值-从器件应答值 */

bit I2CAddressing（unsigned char addr）{

bit ack;

I2CStart（）; //产生起始位，即启动一次总线操作

//器件地址需左移一位，因寻址命令的最低位

//为读写位，用于表示之后的操作是读或写

ack = I2CWrite（addr《《1）;

I2CStop（）; //不需进行后续读写，而直接停止本次总线操作

return ack;

}

我们把这个程序在 KST-51开发板上运行完毕，会在液晶上边显示出来我们预想的结果，主机发送一个存在的从机地址，从机会回复一个应答位，即应答位为 0；主机如果发送一个不存在的从机地址，就没有从机应答，即应答位为 1。

前面的章节中已经提到利用库函数_nop_（）可以进行精确延时，一个_nop_（）的时间就是一个机器周期，这个库函数包含在 intrins.h 这个文件中，如果要使用这个库函数，只需要在程序最开始，和包含 reg52.h 一样，include之后，程序中就可以使用这个库函数了。

还有一点要提一下，I2C通信分为低速模式 100kbit/s、快速模式 400kbit/s 和高速模式3.4Mbit/s。因为所有的 I2C 器件都支持低速，但却未必支持另外两种速度，所以作为通用的I2C 程序我们选择 100k 这个速率来实现，也就是说实际程序产生的时序必须小于等于 100k的时序参数，很明显也就是要求 SCL 的高低电平持续时间都不短于 5us，因此我们在时序函数中通过插入 I2CDelay（）这个总线延时函数（它实际上就是 4 个 NOP 指令，用 define 在文件开头做了定义），加上改变 SCL 值语句本身占用的至少一个周期，来达到这个速度限制。如果以后需要提高速度，那么只需要减小这里的总线延时时间即可。

此外我们要学习一个发送数据的技巧，就是I2C通信时如何将一个字节的数据发送出去。大家注意函数 I2CWrite 中，用的那个 for 循环的技巧。for （mask=0x80; mask！=0; mask》》=1），由于 I2C 通信是从高位开始发送数据，所以我们先从最高位开始，0x80 和 dat 进行按位与运算，从而得知 dat 第 7 位是 0 还是 1，然后右移一位，也就是变成了用 0x40 和 dat 按位与运算，得到第 6 位是 0 还是 1，一直到第 0 位结束，最终通过 if 语句，把 dat 的 8 位数据依次发送了出去。其它的逻辑大家对照前边讲到的理论知识，认真研究明白就可以了。容－源－电－子－网－为你提供技术支持