基于51的IIC通訊原理及協議詳解（I2C）

ID:94349 · 發表于 2015-11-10 02:10

IIC 的一些特征：
兩條總線：串行數據總線(SDA)和串行時鐘總線(SCL)
真正的多主機總線
連接到相同總線的ic數量只受到總線的最大電容400pF限制。
串行8位雙向數據在標準模式下可達100K bit/s
快速模式400K bit/s,高速模式下3.4Mbit/s.

數據有效性規定：
IIC總線在進行數據傳輸時，SCL在高電平區間，SDA上的電平必須保持穩定
SDA的數據的高或者低電平狀態只有在SCL線的時鐘信號是低電平時才能改變。

起始和停止條件:
起始：SCL高電平時，SDA由高電平向低電平切換。
停止：SCL高電平時，SDA由低電平向高電平切換。

模擬時序如下：
起始與終止：

應答與非應答：

總線上進行一次數據傳輸的通信格式：

相關模擬時序的驅動函數：包括（start，stop，respons，write_byte，read_byte）
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//SCL高電平區間，SDA一個下降沿啟動信號
void Start()
{
SDA=1;
delay();
SCL=1;
delay();
SDA=0;
delay();
}
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//SCL在高電平區間，SDA一個上升沿停止信號
void Stop()
{
SDA=0;
delay();
SCL=1;
delay();
SDA=1;
delay();
}
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//SCL在高電平區間，SDA被從設備拉低表示應答，
//(SDA==1)&&(i<255)表示如果一段時間未收到從期間
//的應答則默認從期間已經收到而不再等待應答信號
void Respons()
{
uchari=0;
SCL=1;
delay();
while((SDA==1)&&(i<255))
   i++;
SCL=0;
delay();
}
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

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//CY 為PSW寄存器中的CY位
//先移位，然互使用SCL控制發出去
void Write_Byte(uchar date)
{
uchari,temp;
temp=tada;
for(i=0;i<8;i++)
{
   temp=temp<<1;
   SCL=0;
   delay();
   SDA=CY;
   delay();
   SCL=1;
   delay();
}
SCL=0;
delay();
SDA=1;
delay();
}

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//定義臨時變量K，K左移一位后與SDA進行或運算，
//依次把8個獨立地位放入一個字節中來接受完成
void Read_Byte()
{
uchari,k;
SCL=0;
delay();
SDA=1;
for(i=0;i<8;i++)
{
   SCL=1;
   delay();
   k=(k<<1)|SDA;
   SCL=0;
   delay();
}
delay();
returnk;
}
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底層驅動完成以后，我們需要對實際的芯片使用通訊協議來進行操作。
目前大多的情況下一般比較受歡迎的是AT24cxx 系列。
AT24Cxx系列主要有：以下系列：

以下僅以AT24C02為例來進行說明：
AT24C02芯片地址為：1010，其控制字格式如下：

其中A2，A1，A0為可編程選擇地址，此處A2，A1，A0均接地，即000，
因此發送寫信號的尋址字節為：10100000，即0XA0，
因此發送讀信號的尋址字節為：10100001，即0XA1，

下圖為寫一個字節的數據格式，有圖可知道：向AT24C02中寫入一個字節的時候，需要：
先發一個起始信號，再發一個字節的控制字，
在發送一個字節的控制字地址，都得到應答信號后，
再發送要存入的數據，最后發一個停止信號！
So，一個字節的數據已經寫入AT24C02中，OK！下面是數據格式，如圖：

程序如下：
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//任意地址，寫入數據
void Write_Add(uchar address,uchar date)
{
Start();

Write_Byte(0xA0);
Respons();
Write_Byte(address);
Respons();
Write_Byte(date);
Respons();

Stop
}
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下圖為讀一個字節的數據格式，其讀取一個字節的數據和寫入時候差不多，此處不再累贅，讀一字節數據格式如圖：

程序如下：
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//任意地址，讀出數據
void Read_Add(uchar address)
{
uchardate;

Start();
Write_Byte(0XA0);
Respons();
Write_Byte(address);
Respons();

Start();
Write_Byte(0XA1);
Respons();
date=Read_Byte();
Stop();

returnbyte;
}
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以上幾位IIC的基本通訊時序的相關講解，可參與時序圖進行理解！！

ID:644141 · 發表于 2019-12-3 22:15

收藏了，謝謝。但還是有些不知道SDA=CY是什么意思？

ID:342911 · 發表于 2019-12-12 00:30

很清楚的解釋，多謝分享

ID:630001 · 發表于 2019-12-12 07:25

寫字節函數中的第二行是date變量，程序筆誤了

ID:634190 · 發表于 2019-12-12 16:54

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