關于STC8單片機模擬I2C的程序問題

ID:475845 · 發表于 2019-7-12 16:01

我是用的STC8A8K64S4A12這個單片機，我想的是通過模擬I2C來控制另一塊顯示板。在開始我硬件I2C，但是并沒有成功，而且好像這一款硬件I2C不怎么好用，我就想著用模擬的，但還是沒有成功，下面我把代碼貼上來，希望大佬能夠指點一下。

單片機源程序如下:
#include <intrins.h>
#include <STC8F.H>

//定義I2C總線
sbit SCL = P1^1;//時鐘線
sbit SDA = P1^0;//數據線
sbit LED = P2^7;

unsigned char KEY;

//函數聲明
void delay1();

void IICdelay();//短暫延時
void IICinit();//總線初始化
void IICstart();//產生起始信號
void IICstop();//產生停止信號
unsigned char SlaRes();//從設備應答
void MasRes();//主設備應答
void NoRes();//主設備不應答
void IICwrite(unsigned char iicdata);//寫一個字節
unsigned char IICread();//讀一個字節

void LED_OUT();
unsigned char KEY_V();

//I2C通信使用delay()函數
//一個_nop_()延時1us，總線要求延時大于4.7us
//單片機頻率執行周期不同時按實際需要修改
void IICdelay()
{
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
      _nop_();
}

void delay1s()
{
unsigned char i, j, k;

_nop_();
_nop_();
i = 43;
j = 6;
k = 203;
do
{
      do
      {
         while (--k);
      } while (--j);
} while (--i);
}

//總線初始化
//將總線都拉高以釋放總線
void IICinit()
{
      SCL = 1;
      IICdelay();
      SDA = 1;
      IICdelay();
}

//啟動信號
//SCL在高電平期間，SDA由高電平向低電平的變化定義為啟動信號
void IICstart()
{
      SDA = 1;
      IICdelay();
      SCL = 1;
      IICdelay();
      SDA = 0;
      IICdelay();
      SCL = 0;
      IICdelay();
}

//停止信號
//SCL在高電平期間，SDA由低電平向高電平的變化定義為停止信號
void IICstop()
{
      SDA = 0;
      IICdelay();
      SCL = 1;
      IICdelay();
      SDA = 1;
      IICdelay();
}

//應答信號
//SCL在高電平期間，SDA被從設備拉為低電平表示應答
//其中(SDA == 1)&&(i<255)表示若在一段時間內沒有收到從器件的應答則主器件默認從器件已經收到數據而不再等待應答信號
unsigned char SlaRes()
{
      unsigned char i = 0;

      SCL = 1;
      IICdelay();
      while(SDA)
      {
            i++;
            if(i > 254)
            {
                     IICstop();
                     return 1;
            }
      }
      SCL = 0;
      IICdelay();

      return 0;
}

//由主設備發出應答
//從設備在發送完一字節后將SDA拉高（SDA被釋放），主設備將SDA拉低產生應答
void MasRes()
{
      SDA = 0;//直接將SDA拉低，再操縱SCL
      IICdelay();
      SCL = 1;
      IICdelay();
      SCL = 0;
      IICdelay();
}

//主設備不應答
void NoRes()
{
      SDA = 1;//SDA高電平為不應答
      IICdelay();
      SCL = 1;
      IICdelay();
      SCL = 0;
      IICdelay();
}

//寫入
//表示將temp左移一位，最高位將移入PSW寄存器的CY位中，然后將CY賦給SDA進而在SCL的控制下發送出去
//最后將SDA拉高，以等待從設備產生應答
void IICwrite(unsigned char iicdata)
{
      unsigned char i;
      for(i=0; i<8; i++)
      {
            iicdata = iicdata << 1;
            SCL = 0;
            IICdelay();
            SDA = CY;
            IICdelay();
            SCL = 1;
            IICdelay();
      }
      SCL = 0;
      IICdelay();
      SDA = 1;
      IICdelay();
}

//讀出
//串行接受一個字節時需將8位一位一位地接受，然后再組合成一個字節，
unsigned char IICread()
{
      unsigned char i, k;
      SCL = 0;
      IICdelay();
      SDA = 1;
      IICdelay();
      for(i=0; i<8; i++)
      {
            SCL = 1;
            IICdelay();
            k = (k<<1)|SDA;
            SCL = 0;
            IICdelay();
      }
      IICdelay();
      return k;
}

void LED_OUT()
{
IICstart();                                  //發送起始命令
   IICwrite(0xa0);                            //發送設備地址+寫命令
SlaRes();
   IICwrite(0x04);                            //發送存儲地址高字節
SlaRes();
   IICwrite(0x00);                            //發送存儲地址低字節
SlaRes();
   IICwrite(0x00);                            //寫測試數據1
SlaRes();
   IICwrite(0x01);                            //寫
SlaRes();
   IICstop();                                                                      //停止信號
}

unsigned char KEY_V()
{

IICstart();                                  //發送起始命令
   IICwrite(0xa0);                            //發送設備地址+寫命令
SlaRes();
   IICwrite(0x00);                            //發送存儲地址高字節
SlaRes();
IICstart();                                  //發送起始命令
   IICwrite(0x0F);                            //發送設備地址+讀命令
SlaRes();
   KEY = IICread();                            //讀取數據
NoRes();                                     //非應答信號
      IICstop();                                  //發送停止命令
return KEY;
}

void main()
{
IICinit();

while(1)
   {
KEY_V();
      {
         if(KEY != 0X00)
            {
               LED_OUT();
                  LED=~LED;
                  delay1s();
                  delay1s();
                  delay1s();
                  delay1s();
            }
      }
   }
}

ID:401564 · 發表于 2019-7-13 11:41

從機的應答信號不能用延時,而且,你延時的時間太短了
從機的應答信號應該是:先釋放SDA,然后再不斷的去檢測SDA,一直要等到SDA出現低電平才能視為應答信號
如果是怕死循環,可以用看門狗或者中斷或者是設定檢測次數之類,到時間就退出循環就可以了

ID:475845 · 發表于 2019-7-15 15:45

Y_G_G 發表于 2019-7-13 11:41
從機的應答信號不能用延時,而且,你延時的時間太短了
從機的應答信號應該是:先釋放SDA,然后再不斷的去檢測S ...

這個程序大體是沒有問題的吧，我把那個位置的改了下，但是還是沒有解決問題.因為之前沒有弄過這個，延時的話是看網上說的要4.7us，一個Nop（）相當于1us，就用的這個延時，主程序里面自己是用的另外一個

ID:475845 · 發表于 2019-7-15 15:49

本帖最后由 Ty78619120 于 2019-7-15 18:43 編輯

Y_G_G 發表于 2019-7-13 11:41
從機的應答信號不能用延時,而且,你延時的時間太短了
從機的應答信號應該是:先釋放SDA,然后再不斷的去檢測S ...

這個程序大體上應該沒有問題吧？我把你說的位置改了試了下，但是還是沒有解決問題，我自己在試一下。自己之前沒有弄過這個東西，剛玩單片機不久。看網上別說延時大于4.7us就行了，一個nop（）相當于1us，自己主程序里面是用的另外一個延時。

ID:155507 · 發表于 2019-7-15 20:43

我給你來個STC8單片機模擬的I2C程序試試

/****************************/
void I2C_Delay(void) //for 1T STC delay
{
uint16 j,i;
for(j=0;j<2;j++)
{
for(i=0;i<7;i++);
}
}
/****************************/
void I2C_Start(void) //start the I2C, SDA High-to-low when SCL is high
{
SDA = 1;
I2C_Delay();
SCL = 1;
I2C_Delay();
SDA = 0;
I2C_Delay();
SCL = 0;
I2C_Delay();
}
/****************************/
void I2C_Stop(void) //STOP the I2C, SDA Low-to-high when SCL is high
{
SDA = 0;
I2C_Delay();
SCL = 1;
I2C_Delay();
SDA = 1;
I2C_Delay();
}
/****************************/
void S_ACK(void) //Send ACK (LOW)
{
SDA = 0;
I2C_Delay();
SCL = 1;
I2C_Delay();
SCL = 0;
I2C_Delay();
}
/****************************/
void S_NoACK(void) //Send No ACK (High)
{
SDA = 1;
I2C_Delay();
SCL = 1;
I2C_Delay();
SCL = 0;
I2C_Delay();
}
/****************************/
void I2C_Check_ACK(void) //Check ACK, If F0=0, then right, if F0=1, then error
{
SDA = 1;
I2C_Delay();
SCL = 1;
I2C_Delay();
F0 = SDA;
SCL = 0;
I2C_Delay();
}
/****************************/
void I2C_WriteAbyte(uint8 dat) //write a byte to I2C
{
uint8 i;
i = 8;
do
{
if(dat & 0x80) SDA = 1;
else SDA = 0;
dat <<= 1;
I2C_Delay();
SCL = 1;
I2C_Delay();
SCL = 0;
I2C_Delay();
}
while(--i);
}
/**************************************
功能描述：向指定地址寫數據
入口參數：uint8 addr, uint8 *p, uint8 number
返回值：無
***************************************/
uint8 I2C_ReadAbyte(void) //read A byte from I2C
{
uint8 i,dat;
i = 8;
SDA = 1;
do
{
SCL = 1;
I2C_Delay();
dat <<= 1;
if(SDA) dat++;
SCL = 0;
I2C_Delay();
}
while(--i);
return(dat);
}
/**************************************
功能描述：向指定地址寫數據
入口參數：uint8 addr, uint8 *p, uint8 number
返回值：無
***************************************/
void WriteNbyte(uint8 addr, uint8 *p, uint8 number) /* WordAddress,First Data Address,Byte lenth */
//F0=0,right, F0=1,error
{
I2C_Start();
I2C_WriteAbyte(SLAW);
I2C_Check_ACK();
if(!F0)
{
I2C_WriteAbyte(addr);
I2C_Check_ACK();
if(!F0)
{
do
{
I2C_WriteAbyte(*p); p++;
I2C_Check_ACK();
if(F0) break;
}
while(--number);
}
}
I2C_Stop();
}
/**************************************
功能描述：向指定地址讀取數據
入口參數：uint8 addr, uint8 *p, uint8 number
返回值：無
***************************************/
void ReadNbyte(uint8 addr, uint8 *p, uint8 number) /* WordAddress,First Data Address,Byte lenth */
{
I2C_Start();
I2C_WriteAbyte(SLAW);
I2C_Check_ACK();
if(!F0)
{
I2C_WriteAbyte(addr);
I2C_Check_ACK();
if(!F0)
{
I2C_Start();
I2C_WriteAbyte(SLAR);
I2C_Check_ACK();
if(!F0)
{
do
{
*p = I2C_ReadAbyte(); p++;
if(number != 1) S_ACK(); //send ACK
}
while(--number);
S_NoACK(); //send no ACK
}
}
}
I2C_Stop();
}
/*********************************END FILE********************************************/

復制代碼

ID:401564 · 發表于 2019-7-16 08:18

Ty78619120 發表于 2019-7-15 15:49
這個程序大體上應該沒有問題吧？我把你說的位置改了試了下，但是還是沒有解決問題，我自己在試一下。自己 ...

C不會,只能看一個大概.
但IIC協議是知道的,IIC的時序很重要:主機的應答可以用延時,從機的應答最好是等待,一直等到從機自己產生應答信號為止.
STC的指令速度和傳統的8051是不同的,要快很多倍的,最快的是快12倍,所以,你那延時可能是1uS都沒有

在程序最初的調試階段,你可以暫時不要理會速度問題,先把所有的延時都用到100mS,把程序調試好了,再慢慢的去調試延時

ID:475845 · 發表于 2019-7-16 11:28

Y_G_G 發表于 2019-7-16 08:18
C不會,只能看一個大概.
但IIC協議是知道的,IIC的時序很重要:主機的應答可以用延時,從機的應答最好是等待 ...

嗯嗯，好的，謝謝幫助，我試一下

ID:475845 · 發表于 2019-7-16 11:29

angmall 發表于 2019-7-15 20:43
我給你來個STC8單片機模擬的I2C程序試試

謝謝了，我用著試一下

ID:371527 · 發表于 2019-7-21 11:52

STC8a8k比STC15的指令執行速度還要快，延時時間，不能照搬以前的一個Nop用1us的概念，最好示波器看一下，即便用ISP生成的延時軟件，也要對應相應的MCU STC ，最好是用Mosc相應公式做延時程序，再用示波器觀察延時是否正確。

ID:307020 · 發表于 2019-7-23 12:25

論壇里有PCF8574 I2C 轉并口驅動LCD1602液晶顯示屏的例程，在左上側的“請輸入搜索內容”后邊輸入PCF8547就可以看到；且為模塊化很好。

ID:975054 · 發表于 2021-12-7 19:49

還是用硬件I2C簡約一點吧,近期一直在研究

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關于STC8單片機模擬I2C的程序問題