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1、PIC单片机的I2C4LC02 C读写程序PIC单片机的I2C 24LC02 C读写程序 PIC单片机的I2C 24LC02 C读写程序 1 I2C总线特点 I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。I2C总线的另一个优点是，它支持多主控(multimastering)， 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。 2 I2C总线
2、工作原理 I2C总线上的数据稳定规则，SCL为高电平时SDA上的数据保持稳定，SCL为低电平时允许SDA变化。如果SCL处于高电平时，SDA上产生下降沿，则认为是起始位，SDA上的上升沿认为是停止位。通信速率分为常规模式(时钟频率100kHz)和快速模式(时钟频率400kHz)。同一总线上可以连接多个带有I2C接口的器件，每个器件都有一个唯一的地址，既可以是单接收的器件，也可以是能够接收发送的器件。 每次数据传输都是以一个起始位开始，而以停止位结束。传输的字节数没有限制。最高有效位将首先被传输，接收方收到第8位数据后会发出应答位。数据传输通常分为两种：主设备发送从设备接收和从设备发送主设备接收
3、。这两种模式都需要主机发送起始位和停止位，应答位由接收方产生。从设备地址一般是1或2个字节，用于区分连接在同一I2C上的不同器件。 I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。 开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。 结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。 应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收
4、到应答信号，由判断为受控单元出现故障。 在I2C总线中只有主发送和主接收两种操作方式。在系统初始化时，由指令控制CPU送出相关的数据，经接口送到I2C寄存器内。通过初始化这些寄存器，可以实现I2C总线的主模式控制，以及实现I2C总线上的从设备读写。 当主设备和其中的一个从设备交换数据时，主设备首先发出一个启动Start信号，这个信号被所有的从设备接收。即从设备准备接收CPU的信号，然后主设备再发出它要通信的从设备地址。接下来，所有的从设备将收到的这个地址和它们自己的地址进行比较。 如果收到的地址和它们自己的地址不同，则什么都不做，只是等待主设备发出停止stop信号；如果收到的地址和它自己的地址
5、相同，它就发出一个信号给主设备，这个信号称为应答Acknowledge信号。当主设备收到应答信号后，它就开始向从设备发送数据或者从从设备接收数据。当所有操作都进行完毕时，主设备发出一个Stop信号，通信完毕，释放I2C总线；然后所有的从设备都等待下一次Start信号的到来。 3 总线基本操作 I2C规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。 总线必须由主器件控制，主器件产生串行时钟控制总线的传输方向，并产生起始和停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变，SCL为高电平的期间，SDA状
6、态的改变被用来表示起始和停止条件。 3.1 控制字节 在起始条件之后，必须是器件的控制字节，其中高四位为器件类型识别符，接着三位为片选，最后一位为读写位，当为1时为读操作，为0时为写操作。 1写过程 (1)上电后等待一个延时(1ms)。 (2)器件寻址，给一个起始信号(SCL为高电平时SDA给一个下降沿)。发送从器件地址，高5位为10110，然后根据A1/A0(如果和器件的地址相同则那个器件会应答)进行读/写控制(O为读)。 (3)应答，器件在SCL的第9个周期时SDA给出一个低电平，作为应答信号。 (4)开始写有两种模式：字节写模式和页写模式。 字节模式：给出A15A8应答，给出A7A0应答
7、；然后给出DATA和停止信号 (SCL为高电平时，SDA给出一个上升沿)，接着要等待一个擦写时间。 页写模式：给出地址以后连续给出64个数据。如果多于64个数据，则地址计数器自动翻转。(如果少于64昵，估计是没有问题的，但是需要实验验证。) (5)判断擦写操作是否完毕的一个方法(应答查询)，如果器件还处于擦写状态，则不会应答器件寻址；如果有应答，则说明擦写完毕。 2读过程 (1)上电以后等待一个延时(lms)。 (2)器件寻址。 (3)应答。 (4)开始读有三种模式：立即当前地址读、选择/随机读、连续读。 立即当前地址读：如果上次读/写的操作地址为N，则现在是N+1。不需要ACK，但是需要St
8、op信号。 选择/随机读：先伪写(用于给出一个地址)，然后再次启动，读取数据。 连续读：读取一个以后给一个应答，这样器件会再给出下一个地址的数据内容。 (5)开始数据传输Start后、停止数据传输Stop前，SCL高电平期间，SDA上为有效数据。 /* 一、程序说明： 1, 24LC02器件地址是1010000R/W. 2, 数组写入24LC02采取页写方式. 3, 数组code从24LC02读出时采取自由读方式. 4, 采用4.00M晶体。 5，采用软件I2C。 二、硬件连接： 1， SDA-23 pin.(当然你可以任意选择脚位） 2, SCL-18 Pin.(当然你可以任意选择脚位） 3
9、， PORTD-外接8个LED，显示读出的数据，在这里，读出的刚好是一个闪动的流水灯状态。 */ i nclude pic.h #define uchar unsigned char #define nop asm(nop #define SCL TRISC3 #define SDA TRISC4 void start_i2c; void stop_i2c; void send_byte(uchar c); uchar receive_byte; void I_send_str(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no); void delay_250ms;
10、 void i2c_error ; uchar code=0x00,0x01,0x03,0x07,0x0f,0x1f,0x3f,0x7f,0xff; uchar no,ack,c,data; void main(void) uchar i; TRISC=0Xff; /C口设为输入 RC3为SCL线，RC4为SDA线。 PORTC=0X00; TRISD=0X00; /D口为输出，显示IC24LC02中读出的内容 PORTD=0X00; /初始显示全亮 I_send_str(0xa0,0x00,code,9); /页写入code数组到24LC02,器件地址为0Xa0,子地址为0X00，共9个数。
11、 delay_250ms; /开始读出到D口进行显示,根据Random read时序图。 while (1) for (i=0x00;i0x09;i+) start_i2c; send_byte(0xa0); /发送器件地址，即DEVICE ADDRESS。 if (ack=0) i2c_error; /如果24LC02无应答。则进入I2C ERROR错误指示。 send_byte(i); /发送字地址，即WORD ADDRESS。D口显示数组。 if (ack=0) i2c_error; start_i2c; /重新启动总线。 send_byte(0xa1); /发送读命令和器件地址DEVI
12、CE ADDRESS。 if (ack=0) i2c_error; data=receive_byte; stop_i2c; PORTD=data; delay_250ms; /* 起动总线函数 函数原型： void start_i2c; Function: start on the I2C bus */ void start_i2c SDA=1; /发送启始条件的数据信号 nop; SCL=1; nop;nop;nop;nop;nop; /24LC02要求建立时间大于4，7S SDA=0; /发送起始信号 nop;nop;nop;nop;nop; SCL=0; /钳住I2C总线，准备发送数据
13、或接收数据 nop;nop; /* 停止总线函数 函数原型： void stop_i2c; Function: stop the I2C bus */ void stop_i2c SDA=0; /发送结束条件的数据信号 nop; SCL=1; nop;nop;nop;nop;nop; SDA=1; nop;nop;nop;nop; /*= 字节数据传送函数 函数原型： void send_byte(uchar c); Function: 将数据C发送出去，可以是地址，也可以是数据，发完后等待回应，并对此状态 位进行操作，发送数据正常，ack=1;ack=0 表示被控器无应答或损坏。 =*/ v
14、oid send_byte(uchar c) uchar bit_count; for (bit_count=0;bit_count8;bit_count+) if (cbit_count)&0x80) SDA=1; else SDA=0; nop; SCL=1; nop;nop;nop;nop;nop; SCL=0; nop;nop; SDA=1; nop;nop; SCL=1; nop;nop;nop; if (RC4=1) ack=0; else ack=1; /用ASK=1为有应答信号 SCL=0; nop;nop; /*= 字节数据接收函数 函数原型：uchar receive_by
15、te; FUNCTION: 用来接收从器件传来的数据，并判断总线错误， 发完后请用应答函数。 =*/ uchar receive_byte uchar retc,bit_count; retc=0; SDA=1; for (bit_count=0;bit_count8;bit_count+) nop; SCL=0; nop;nop;nop;nop;nop; SCL=1; nop;nop; retc=retc1; if (RC4=1) retc=retc+1; nop;nop; SCL=0; nop;nop; return (retc); /*= 向有子地址器件发送多字节数据函数 函数原型： b
16、it I_send_str(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no); Function: 从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程，从器件地址sla。如果 返回1表示操作成功，否则操作有误。 =*/ void I_send_str(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no) uchar i; start_i2c; send_byte(sla); if (ack=0) i2c_error; send_byte(suba); if (ack=0) i2c_error; for (i=0;ino;i+) send_byt
17、e(*s); if (ack=0) i2c_error; s+; stop_i2c; / return(1); /* 延时函数 函数原型： void delay_250ms; FUNCTION: 延明250ms */ void delay_250ms unsigned int d=24999; while (-d); /* 总线错误函数 函数原型： void i2c_error; Function: 通过RD7闪动8次表示总线操作失败一次报警。 */ void i2c_error uchar i; for (i=0;i8;i+) RD7=0; delay_250ms; RD7=1; delay_250ms; /*END*/
