ATMEL 24c02使用详解(汇编及C程序都有)
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51单片机IIC总线操作及24c02指定地址的读写51单片机IIC总线操作及24c02指定地址的读写(单片机用STC89C58RD+)//24c02数据读写操作。
程序实现每一秒钟往24c02的指定地址内写入数据(既每一秒钟保存一次当前值)。
//共计时100秒,计时同步显示到数码管上,同时由8个led灯指示十位数的编码值。
//两个按键:单片机上电后按key6按键读取上次关机时存储到24c02内的数据,接着此数据继续计时显示。
//按key5按键计时停止。
#include#include#define uchar unsigned char#define sda P20 //24c02数据接到P2.0口#define scl P21 //24c02时钟接到P2.1口//sbit sda=P2^0;//sbit scl=P2^1;sbit key6=P3^7;sbit key5=P3^6;uchar cont=0;uchar write=0; //标志位uchar code table[]={0x28,0xeb,0x32,0xa2,0xe1,0xa4,0x24,0xea,0x20,0xa0};void delay(){_nop_();_nop_();_nop_();}void delay1(uchar x){uchar a,b;for(a=x;a>0;a--)for(b=100;b>0;b--);}/***以下为24c02的IIC总线操作及读写数据的通用程序,IIC总线部分的程序可以用在其他IIC器件中参考郭天祥新概念51c语言***/void start() //开始{sda=1;delay();scl=1;delay();sda=0;delay();}void stop() //停止{sda=0;delay();scl=1;delay();sda=1;delay();}void respons() //应答{uchar i;delay();while((sda==1)&&(i<250))i++; scl=0;delay();}void init(){sda=1;delay();scl=1;delay();}void write_byte(uchar date) {uchar i,temp;temp=date;for(i=0;i<8;i++){temp=temp<<1;scl=0;delay();sda=CY;delay();scl=1;delay();// scl=0;// delay();}scl=0;sda=1;delay();}uchar read_byte(){uchar i,k;scl=0;delay();sda=1;delay();for(i=0;i<8;i++){scl=1;delay();k=(k<<1)|sda;scl=0;delay();}return k;}void write_add(uchar address,uchar date) //24c02任一地址写入数据{start();write_byte(0xa0);respons();write_byte(address);respons();write_byte(date);respons();}uchar read_add(uchar address) //24c02任一地址读取数据{uchar date;start();write_byte(0xa0);respons();write_byte(address);respons();start();write_byte(0xa1);respons();date=read_byte();stop();return date;}/***以上为24c02的IIC总线操作及读写数据的通用程序,IIC总线部分的程序可以用在其他IIC器件中参考郭天祥新概念51c语言***/void display(uchar shi,uchar ge) //显示子程序,P0口为数码管段{P0=table[shi];P27=0;delay1(5);P27=1;P0=table[ge];P26=0;delay1(5);P1=table[shi]; //led指示灯按十位数变化相应亮灭}void main(){uchar keyscan;init();cont=read_add(36);if(cont==100)cont=0;TMOD=0X01; //ding shi qi gong zuo zai fang shi 1.EA=1;ET0=1;TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;TR0=1; //启动定时器0P3=P3|0xfc; //11111100 置位按键位,p3口除p3.0和p3.1外接有6个按键keyscan=P3;switch(keyscan|0x03){case 0x7f: //如果key6被按下{while(key5!=0){display(cont/10,cont%10); //分解为十位数和个位数if(write==1){write=0;write_add(36,cont); //每1s写入数据cont到36地址处(地址0~255可任选)}}break;}case 0xbf: //如果key5被按下{while(key6!=0){TR0=0; //停止定时器read_add(36); //读取36号地址处数据静态显示display(cont/10,cont%10);}break;}}}void timer0() interrupt 1{uchar temp;TH0=(65536-50000)/256; //50ms中断初值,晶振12MHzTL0=(65536-50000)%256;temp++;if(temp==20) //temp每中断20次为1s(50ms*20=1000ms=1s) {temp=0;cont++; //每1s时间到cont加一write=1; //到1s时标志位置一,开始往24c02里写入数据if(cont==100)cont=0; //100s时间到从00重新开始计时} }。
总线工作原理
I2C 总线进行数据传送时,时钟信号为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定,只有在时钟线上的信号为低电平期间,数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。
起始和终止信号 :SCL 线为高电平期间,SDA 线由高电平向低电平的变化表示起始信号;SCL 线为高电平期间,SDA 线由低电平向高电平的变化表示终止信号。
数据传送格式(1)字节传送与应答
每一个字节必须保证是8位长度。
数据传送时,先传送最高位(MSB ),每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位(即一帧共有9位)。
如果一段时间内没有收到从机的应答信号,则自动认为从机已正确接收到数据。
AT24C02的芯片地址如下图,1010为固定,A0,A1,A2正好与芯片的1,2,3引角对应,为当前电路中的地址选择线,三根线可选择8个芯片同时连接在电路中,当要与哪个芯片通信时传送相应的地址即可与该芯片建立连接,TX-1B 实验板上三根地址线都为0。
最后一位R/W 为告诉从机下一字节数据是要读还是写,0为写入,1为读出。
AT24C02的芯片地址(0xa0为写,0xa1为读)
任一地址写入数据格式
任一地址读取数据格式。
I2C24LC02C读写例程(PIC单片机)I2C 24LC02 C读写例程(PIC单片机)[单片机]发布时间:2008-04-22 10:11:001 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。
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。
I2C总线24C02芯片的读写应用什么是I2C总线?I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。
也可以简单地理解为I2C是微控制器与外围芯片的一种通讯协议。
在不同的书籍中,可能会称为I2C,IIC,或者I平方C,但是概念也是一样的,只是叫法不同。
一﹑I2C总线特点I2C总线的优点非常多,其中最主要体现在1:硬件结构上具有相同的接口界面;2:电路接口的简单性;3:软件操作的一致性。
I2C总线占用芯片的引脚非常的少,只需要两组信号作为通信的协议,一条为数据线(SDA),另一条为时钟线(SCL)。
因此减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,所以降低了互联成本。
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总线还具备了另一个优点,就是任何能够进行发送和接收数据的设备都可以成为主控机。
当然,在任何时间点上只能允许有一个主控机。
图5-20(总线连接图)二﹑I2C总线工作原理图5-20为I2C总线的连接图。
I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。
在单片机与被控IC之间,最高传送速率100kbps。
各种I2C器件均并联在这条总线上,就像电话线网络一样不会互相冲突,要互相通信就必须拨通其电话号码,每一个I2C模块都有唯一地址。
并接在I2C总线上的模块,既可以是主控器(或被控器),也可以是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。
I2C总线在传送数据过程中共有四种类型信号,它们分别是:起始信号、停止信号﹑应答信号与非应答信号。
三﹑I2C总线数据的传送规则起始信号:在I2C总线工作过程中,当SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,定义为起始信号,起始信号由主控机产生。
如图5-21所示图5-21(开始信号)停止信号:当SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,定义为停止信号,此信号也只能由主控机产生。
#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned charsbit SCK=P3^0; //串行时钟端sbit SDA=P3^1;//串行数据端/********************************************* *********************************************/ /*start();stop();write_b();read_b();ACKwrite();//写入一个字节数据接收IC的低电平响应信号ACKread();//读出一个字节数据,MCU给出一个低电平的响应信号给ICreadbyte(); //从指定地址读出一个数据read_byte(); //从指定地址读出一串数据writebyte(); //向指定地址内写入一位数据write_byte(); //从指定地址写入1页数据,at24c02每页一次只能写入4个字节数据,写入地址为高六位(低两位均视为0)(at24c04每页可写入16个数据)cur_addr_read();//从当前地址中读出多位数据sequential_read();//从指定地址中读出连续的多位数据*//********************************************* *********************************************/ void delay(int x){uchar i;for(;x>0;x--)for(i=110;i>0;i--);}/********************************************* *********************************************/ void start(){SCK=0;SDA=1;SCK=1;_nop_();SDA=0;_nop_();SCK=0;}/********************************************* *********************************************/void stop(){SCK=0;SDA=0;SCK=1;_nop_();SDA=1;_nop_();SCK=0;}/******************************************************************************************/void ACKread()// 读出一个数据,MCU给出一个低电平的响应信号{SDA=0;SCK=1;_nop_();_nop_();SCK=0;}bit ACKwrite() //写入一个数据,检测24C02返回的响应信号{bit error;_nop_();SCK=1;_nop_();_nop_();_nop_();error=SDA;SCK=0;return error;}/********************************************* *********************************************/void write_b(uchar dat) //写数据{char i;SCK=0;for(i=0;i<8;i++){dat<<=1;SDA=CY;SCK=1;_nop_();SCK=0;}ACKwrite();}/********************************************* *********************************************/uchar read_b() //读数据{char i;uchar temp=0;SDA=1; //读数据需释放总线让总线处于空闲(很重要8嫠逫C可以进行读写操作,否则芯片没有动作┅for(i=0;i<8;i++){SCK=1;_nop_();temp=temp<<1|SDA; //高电平后数据稳定,开始读操作SCK=0;_nop_();_nop_();}return temp;}/********************************************* *********************************************/uchar readbyte(uchar addr) //从任意地址中读出数据{start();write_b(0xa0);write_b(addr);start();write_b(0xa1);ACC=read_b();SDA=1;SCK=1;stop();return ACC;}/******************************************************************************************/ void current_addr_read(uchar count,uchar q[]) //从当前地址开始读出多个数据{uchar i;start();write_b(0xa1);for(i=0;i<count-1;i++){q[i]=read_b();ACKread();}q[i]=read_b();SDA=1;_nop_();SCK=1;SCK=0;stop();}/********************************************* *********************************************/void sequential_read(uchar addr,uchar i,uchar *p) //从当前地址ADDR连续读出i个数据,放在P数组中{start();write_b(0xa0);write_b(addr);current_addr_read(i,p);}/********************************************* *********************************************/void writebyte(uchar addr,uchar dat ) //单个字节写入指定地址addr{start();write_b(0xa0);write_b(addr);//stop();//start();//write_b(0xa0); 也可以这么写,只是浪费MCU时间write_b(dat);stop();delay(10);}/********************************************* *********************************************/void page_write(uchar addr,uchar *p) //page write 每次可写入4字节数据{char i;start();write_b(0xa0);write_b(addr&0xfc);for(i=0;i<4;i++){write_b(*p);p++;}stop();delay(10);}/********************************************* *********************************************/ /********************************************* *********************************************/ void main(){int i;uchar *p;uchar t[8]={0,0,0,0};p="abcd1234";writebyte(0x00,0x11);for(i=0;i<8;i++)writebyte(i,0xff);sequential_read(0x00,8,t);//current_addr_read(8,t);page_write(0,p);page_write(0x04,p+4);sequential_read(0x00,8,t);while(1)for(i=0;i<8;i++) //测试写入的与读出的是否相等{P1=t[i];delay(100);P2=readbyte(0x00+i);if(t[i]==readbyte(0x00+i))P0=0;elseP0=0xff;}}Proteus里的仿真图片。
51单片机之IIC(24C02)写了前面几篇文件,飞飞感觉51单片机没什么好写的了。
51单片机程序就是这么简单。
在接下来几篇,我提供51单片机实际常用的一些编程。
之后51单片机系列就完了。
接着,stm32单片机系列的开始。
今天,我们开始着手实际的东西。
就从IIC开始吧,对24C02进行读写。
我们从0开始,讲述一下飞飞学习51单片机 IIC控制 24C02的过程。
在大学时代,遇到一个练手项目,项目需要掉电保存数据。
掉电怎么保存数据,都没电了(请原谅我当时是这么小白)我们90以后的人,都有个特点,没事有事爱找度娘。
一查,24C02,一看百度百科,好家伙,还真的可以掉电保存数据,好吧,突然感觉项目有突破点了,起码我找到要去做什么了。
看了一下24C02的资料,发现是通过IIC控制进行读写的。
对于通信方式,我只知道IO高低电平,串口,AD,IIC又是什么鬼?(请原谅我当时是这么小白)没办法,我们90后的人,都有一个特点,没事有事爱找度娘。
什么是IIC?一查,哦,原来就是2个IO,一个叫做SDAI的IO做数据传递,另一个叫做SCL的IO做时序控制。
什么嘛,吓我一跳,原来这么简单。
那IIC到底这么通信呢?没办法,我们90后的人,都有一个特点,没事有事爱找度娘。
一查,原来一个完整的IIC通信就5个控制时序,start,send,ack,receive,stop,加上一个注意点:空闲时,二个IO都为高电平。
(1) start :就是在 SCL 高电平的时候,SDA由高拉低(2)send :在SCL低电平的时候,SDA准备好数据,然后SCL 拉高,此时从机读取SDA的电平,这样就成功传递一个bit 的数据,连续8次,完成一个byte的数据。
(3)ack:应答信号,不管是send动作,还是receive动作,在完成8个脉冲之后,第九个脉冲就是作为ack应答信号,应答时,在SCL低电平时,SDA准备好数据(低电平为应答,高电平为不应答),然后SCL拉高,读取SDA信号,如果为低电平,说明通信成功。
串行EEPROM(24C02)接口方法在新一代单片机中,无论总线型还是非总线型单片机,为了简化系统结构,提高系统的可靠性,都推出了芯片间的串行数据传输技术,设置了芯片间的串行传输接口或串行总线。
串行总线扩展接线灵活,极易形成用户的模块化结构,同时将大大简化其系统结构。
串行器件不仅占用很少的资源和I/O 线,而且体积大大缩小,同时还具有工作电压宽,抗干扰能力强,功耗低,数据不宜丢失和支持在线编程等特点。
目前,各式各样的串行接口器件层出不穷,如:串行EEPROM,串行ADC/DAC,串行时钟芯片,串行数字电位器,串行微处理器监控芯片,串行温度传感器等等。
串行EEPROM 是在各种串行器件应用中使用较频繁的器件,和并行EEPROM 相比,串行EEPROM 的数据传送的速度较低,但是其体积较小,容量小,所含的引脚也较少。
所以,它特别适合于需要存放非挥发数据,要求速度不高,引脚少的单片机的应用。
这里绍串行EEPROM 芯片,以及它们和单片机的接口技术。
1、串行EEPROM 及其工作原理串行EEPROM 中,较为典型的有ATMEL 公司的AT24CXX 系列以及该公司生产的AT93CXX 系列,较为著名的半导体厂家,包括Microchip,国家半导体厂家等,都有AT93CXX系列EEPROM 产品。
AT24CXX 系列EEPROMAT24CXX 系列的串行电可改写及可编程只读存储器EEPROM 有10 种型号,其中典型的型号有AT24C01A/02/04/08/16 等5 种,它们的存储容量分别是1024/2048/4096/8192/16384位,也就是128/256/512/1 024/2048 字节。
这个系列一般用于低电压,低功耗的工业和商业用途,并且可以组成优化的系统。
这个系统还有多种电压级别,包括5V(4.5~5.5V),2.7V(2.7~5.5V),2.5V(2.5~5.5V),1.8V(1.8~5.5V)等4 种电压级别。
/*EEPROM24C02,程序将对存储器进行读和写,因此涉及到键盘程序,比较复杂,耐心学,例子读取24C02内部数据,在数码管上显示,可通过按键来进行不同地址数据的读取和保存*/#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define W24C02 0xA0 //存储器的写地址#define R24C02 0xA1 //存储器的读地址#define MSB 0x80 //8位二进制最高位置1#define LSB 0x01 //8位二进制最低位置1/********************/sbit SDA=P3^6; //A T24C02串行数据5脚sbit SCL=P3^7; //A T24C02串行时钟6脚sbit SPK=P3^4; //蜂鸣器,按键用时蜂鸣void I2C_write(unsigned char tmp); //向I2C总线写数据unsigned char I2C_read(); //向I2C总线读数据void I2C_ACK(bit tmp); //ACK应答void I2C_start(void); //I2C传送数据的开始void I2C_stop(void); //I2C传送数据的结束void _24c02menu(void); //当我们按下按键进入处理I2C数据时用的函数void _24c02wdate(unsigned char tmp); //当我们对24C02存储器进行写数据用到的函数void display(unsigned char *lp,unsigned char lc);//显示,在键盘程序里用过void displaystr(unsigned char *lp,unsigned char lc);//字符的显示函数,同上void delay();//延时子函数void ReadKey(void); //扫描键盘获取键值unsigned char l_key=0xFF; //定义变量,存放键值unsigned char l_keyold=0; //做为按键松开否的凭证code unsigned char l_24C02[5]={0x5b,0x66,0x39,0x3f,0x5b};//定义数组常量在数码管上显示24C02unsigned char l_address=0; //读24C02的地址变量unsigned char l_tmpdate[6]={0,0,0x10,0,0,0}; //数组变量code unsigned char table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40};//共阴数码管0-9 a-f - 表code unsigned char key_tab[17]={0xed,0x7e,0x7d,0x7b,0xbe,0xbd,0xbb,0xde,0xdd,0xdb,0x77,0xb7,0xee,0xd7,0xeb,0xe7,0XFF};//========================此数组为键盘编码,// 1 2 3 a// 4 5 6 b// 7 8 9 e// * 0 # fvoid main(void) //入口函数{TMOD=0x01; //设置定时器0为模式1方式,TH0=0XD1; //设置初值,为12毫秒TL0=0X20;EA=1; //开启总中断ET0=1; //开启定时器中断0EX0=1; //开启外部中断0IT0=1; // 设置成下降沿触发方式P0=0xf0; //while(1){displaystr(l_24C02,5); //用这个函数显示5个字符if(l_key==0x0e){l_key=0xff; //按下#键调用_24c02menu(); //此函数}}}//以下一部份在键盘程序里有说明,此处不在讲述void key_scan() interrupt 0 //外部中断0 0的优先级最高{EX0=0;TH0=0XD1;TL0=0X20;TR0=1;}void timer0_isr(void) interrupt 1 //定时器0的中断函数{TR0=0;ReadKey();}void ReadKey(void){unsigned char i,j,key;j=0xfe;key=0xff;for (i=0;i<4;i++){P0=j;if ((P0&0xf0)!=0xf0){key=P0;break;}j=_crol_(j,1);}if (key==0xff){l_keyold=0xff;P0=0xf0;SPK=1;EX0=1;return;}else{TH0=0X2E;TL0=0X20;TR0=1;SPK=0;}if(l_keyold!=key){l_keyold=key;for(i=0;i<17;i++){if (key==key_tab[i]){l_key=i;break;}}}}void display(unsigned char *lp,unsigned char lc)//显示{unsigned char i;P2=0;P1=P1&0xF8;for(i=0;i<lc;i++){P2=table[lp[i]];P2=0;if(i==7)break;P1++;}}void displaystr(unsigned char *lp,unsigned char lc)//显示{unsigned char i;P2=0;P1=P1&0xF8;for(i=0;i<lc;i++){P2=lp[i];delay();P2=0;if(i==7)break;P1++;}}void delay(void) //{unsigned char i=10;while(i)i--;}void _24c02menu(void) //处理I2C数据时用的函数{unsigned char tmp,tmp2;P2=0; //数码管显示清0l_key=0xfe; //进入存储器处理程序先读取0地址的数据while (1){if(l_key==0x0c){ //如果按下*号键退出循环,即退出回到主函数l_key=0xff;break;}switch(l_key){ //扫描键盘做相应处理case 0x0a: //按下0X0A键,我们可将它理解为上翻键l_key=0xff;if(l_address>0){l_address--; //将地址减1l_key=0xfe; //读取数据break;case 0x0b: //按下0X0A键,我们可将它理解为下翻键l_key=0xff;if(l_address<255){l_address++; //将地址加1l_key=0xfe; ////读取数据}break;case 0x0e: //如果按下#号键,调用写存储器函数l_key=0xff;_24c02wdate(tmp);l_key=0xfe;break;case 0xfe: //此按值是在键盘是没有的,我们有内部给他增加做为读数据处理l_key=0xff;I2C_start(); //I2C读数据的开始,到下面的结束是读一地址的整个过程,I2C_write(W24C02); //向I2C总线发出读取24C02的地址I2C_ACK(0); //下面就得你们自己结合I2C串口协议进行,先看看24C02数据手册是怎么讲I2C协议的I2C_write(l_address);//先写入地址,I2C_ACK(1);I2C_stop();I2C_start(); //再开始读取数据I2C_write(R24C02);I2C_ACK(0);tmp=I2C_read();I2C_ACK(1);I2C_stop(); //读取一个地址的数据结束l_tmpdate[0]=l_address/16; //数码管前两位显示地址(以16进制显示)l_tmpdate[1]=l_address%16; //将地址变量分开用两位数据l_tmpdate[3]=tmp/100; //后面用10进制数显示数据,中间用"-"隔开,数组l_tmpdate[2]tmp2=tmp%100; //8位二进制最大十进制为255,所以我们也将它分开三位显示l_tmpdate[4]=tmp2/10;l_tmpdate[5]=tmp2%10;break;}display(l_tmpdate,6);}}void _24c02wdate(unsigned char tmp)//对24C02的写数据处理函数{unsigned char tmp2=0;while(1){if (l_key==0x0c){ //如果按下*号键退出循环,即退出回到上一极函数l_key=0xff;break;}if(l_key==0x0e){ //如果按下#号键,将更改的数据写入24C02存储器l_key=0xff;I2C_start(); //下面是写一地址数据的过程I2C_write(W24C02); //先向总线发出写24C02的地址I2C_ACK(0);I2C_write(l_address); //写入地址I2C_ACK(0);I2C_write(tmp); //然后写入数据I2C_ACK(1);I2C_stop();break;}switch(l_key){ //下面是对数据的处理case 0x01: //如果按下1键,数据百位加1l_key=0xff;if(tmp<155)tmp+=100;break;case 0x02: //如果按下2键,数据十位加1l_key=0xff;if(tmp<245)tmp+=10;break;case 0x03: //如果按下3键,数据个位加1l_key=0xff;if(tmp<255)tmp++;break;case 0x04: //如果按下4键,数据百位减1l_key=0xff;if(tmp>=100)tmp-=100;break;case 0x05: //如果按下5键,数据十位减1l_key=0xff;if(tmp>=10)tmp-=10;break;case 0x06: //如果按下6键,数据个位减1l_key=0xff;if(tmp>0)tmp--;break;}l_tmpdate[3]=tmp/100; //地址不变我们不用修改,更改数据显示即可tmp2=tmp%100;l_tmpdate[4]=tmp2/10;l_tmpdate[5]=tmp2%10;display(l_tmpdate,6);}}void I2C_write(unsigned char tmp)//I2C写入一个8位二进制数,高位在前低位在后{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){SCL=0;_nop_();_nop_();_nop_();SDA=(bit)(tmp&0x80);tmp<<=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}SCL=0;}unsigned char I2C_read(void)////I2C读取一个8位二进制数,也是高位在前低位在后{unsigned char i,tmp;tmp=0;for(i=0;i<8;i++){SCL=0;_nop_();_nop_();_nop_(); //加入空指令增加稳定性,这关系到频率问题SDA=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();tmp<<=1;if(SDA==1)tmp++;}SCL=0;return tmp;}void I2C_ACK(bit tmp) //根据tmp的1、0来决定应答信号{SDA=tmp;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();SCL=0;}void I2C_start(void) //看看I2C开始的波形,再对应SDA、SCL的输出{SDA=1;_nop_();SCL=1;_nop_();SDA=0;_nop_();SCL=0;_nop_();}/*********/void I2C_stop(void) //I2C结束{SDA=0;_nop_();SCL=1;_nop_();SDA=1;_nop_();SCL=0;_nop_();}。
程序:#include<reg52.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned charsbit SCL=P3^6; //I2C 时钟sbit SDA=P3^7; //I2C 数据sbit anjian_1=P3^5;uchar code LED[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x77,0x7C,0x39,0x5E,0x79,0x71}; void delay_us(){_nop_(); /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}delay_ms(){unsigned int i;for(i=0;i<20000;i++);}void delayms(unsigned int k){unsigned int j,i;for(j=k;j>0;j--)for(i=110;i>0;i--);}void Start_I2c(){SDA=1; /*发送起始条件的数据信号*/ delay_us();SCL=1;delay_us();SDA=0; /*发送起始信号*/delay_us();}void Stop_I2c(){SDA=0; /*发送结束条件的数据信号*/ delay_us();SCL=1;delay_us();SDA=1; /*发送I2C总线结束信号*/ delay_us();}void Ack_I2c() //应答函数{uchar i=0;SCL=1;delay_us();while(SDA==1&&i<200)i++;SCL=0;delay_us();}void No_ack() //非应答函数{SDA=1;delay_us();SCL=1;delay_us();SCL=0;delay_us();}void init(){SDA=1;SCL=1;}void wr_byte(uchar date) //写一个字节,该函数将数据写入24C02{uchar i;SCL=0; //IC总线在写数据时,在时钟低电平的时候改变数据,高电平的时候传送数据delay_us();for(i=0;i<8;i++) /*要传送的数据长度为8位*/{if((date<<i)&0x80)SDA=1; /*判断发送位*/elseSDA=0;delay_us();SCL=1; /*置时钟线为高,通知被控器开始接收数据位*///IC总线在写数据时,在时钟低电平的时候改变数据,高电平的时候传送数据delay_us();SCL=0;delay_us();}SDA=1; /*8位发送完后释放数据线,准备接收应答位*/delay_us();}uchar re_byte() //读一个字节,该函数将数据读出24C02{uchar i,temp=0;SCL=0;delay_us();SDA=1;delay_us();for(i=0;i<8;i++)temp<<=1;if(SDA){temp|=0x01;}SCL=1;delay_us();SCL=0;}return temp;}void write(uchar add,uchar dat){init();Start_I2c();wr_byte(0xa0);Ack_I2c();wr_byte(add);Ack_I2c();wr_byte(dat);Ack_I2c();Stop_I2c();}uchar read(uchar add){uchar value;init();Start_I2c();wr_byte(0xa0); //写器件地址,前面四位是芯片24C02本身确定的,它不变,之后三位是引脚地址,因为我们都接地了,所以这三位都为0,最后一位位读写位,写的话为0,读为1Ack_I2c();wr_byte(add); //希望写到哪个地址Ack_I2c();Start_I2c();wr_byte(0xa1); //写数据Ack_I2c();value=re_byte();No_ack();Stop_I2c();return value;}void main()uchar k;delay_ms();k=read(5); //上电后马上读取断电前的数据(必须的语句)// P2=LED[k%10]; //k%10表示只显示个位// k++;while(1){if(anjian_1==0){delayms(100);if(anjian_1==0)k++;P2=LED[k];if(k>9)k=0;}write(5,k); //k为断电前需要保存的数据,5为地址,需要保存的数据用这条语句保存(必须的语句)P2=LED[k];}}。
I2C总线器件在高抗干扰系统中的应用襄樊立科电力电子有限公司张子荣摘要:本文先对I2C总线协议进行了简要叙述,然后介绍了一些常用的抗干扰措施,最后提供了一个利用I2C总线器件24WC01组成的高抗干扰应用方案。
一、I2C总线概述I2C总线是一双线串行总线,它提供一小型网络系统为总线上的电路共享公共的总线。
总线上的器件有单片机LCD驱动器以及E2PROM器等。
型号有:PCF8566T、SAA1064T、24WC01等。
两根双向线中,一根是串行数据线(SDA),另一根是串行时钟线(SCL)。
总线和器件间的数据传送均由这根线完成。
每一个器件都有一个唯一的地址,以区别总线上的其它器件。
当执行数据传送时,谁是主器件,谁是从器件详见表1。
主器件是启动数据发送并产生时钟信号的器件。
被寻址的任何器件都可看作从器件。
I2C总线是多主机总线,意思是可以两个或更多的能够控制总线的器件与总线连接。
表1 I2C总线名词解释总线上,每一次数据传送,都是由主器件发送起始信号开始,发送停止信号线束(见图1)。
主器件然后送从器件的特征地址。
对E2PROM而言,从器件地址的前四位是固定的“1010”,接下来的三位标定器件的组合地址,以便知哪一个2K存贮器被寻址,最后一位是读写位,“1”表示读命令,“0”表示写命令(见图2)。
SDASCLSTART BIT STOP BIT/停止时序图1 开始当主器件送完起始控制命令后,地址与自己相符的从器件会产生一个应答位(见图3)。
进行读还是写操作,将由R/W决定。
SCL FROMRMASTE 1 8 9DA TA OUTPUTFORMTRANSMITTERDA TA OUTPUT FROM RECEIVERSTART ACKNOWLEDGE图3应答信号时序目前绝大多数单片机系统都是单主控器结构,系统中只存在着一个微控制器,此时I2C总线的数据传送过程要简单得多,不存在总线的竞争与同步,只存在单片机对外围器件的主发送和主接收操作。
325密码储存电路密码储存电路采用l2C总线at24c02存储芯片存放密码,可实现断电密码不消失,at24c02存储芯片可长期存储信息,可上百万次以上重新擦写。
2.4.3 I 2C总线密码存储芯片at24c02介绍S-I&ad TSSOP图2-3 at24c02 引脚图(1)引脚功能介绍及相关知识WP写保护引脚,将该引脚接VCC U PROM就实现写保护(只读)。
引脚接地或悬空,可以对器件进行读写操作。
SCL串行时钟引脚,串行输入输出时该引脚用于输入时钟。
SDA串行数据输入输出引脚,用来输入输出数据,该引脚为射极开路输出,需接上拉电阻。
(2) |2C总线协议只有总线非忙时才被允许进行数据传送,在传送时,当时钟线为高电平,数据线必须为固定状态,不允许有跳变。
时钟线为高电平时数据线的任何电平变化将被当作总线的启动或停止条件。
(3)起始条件起始调教必须在所有操作命令之前发送。
时钟线保持高电平期间,数据线电平从高到低跳变作为I2C总线的启动信号。
CAT24Cxx>一直监视SDA和SCL电平信号,直到条件满足时才响应。
(4) 停止条件时钟线保持高电平期间,数据线电平从低到高跳变作为l 2C 总线的停止信号。
(5) 器件地址的约定主器件在发送启动命令后开始传送数据,主器件发送相应的从器件地址, 8位从器件地址的高四位固定为1010,接下来的3位用来定义存储器的地址,对 于CAT24C021/022这三位无意义,对于 CAT24C41/042接下来的2位无意义, 第三位是地址高位,CAT24C081/082中,第一位无意义,后两位表示地址高位。
最后一位为读写控制位,“ 1”表示对从器件进行读写操作,“ 0 ”表示写操 作。
在主器件发送启动命令和一字节从器件地址后,如果与从器件地址吻合, CAT24C02各发送一个应答信号,然后再根据读/写控制为进行读或写操作。
(6) 应答信号每次数据传送成功后,接收器件将发送一个应答信号。
1. AT24C02写操作首先我们来看一下写AT24C02。
一般步骤是:1) 发送起始信号2) 发送写器件地址3) 等待应答4) 发送要写入的24C02 的地址5) 等待应答6) 发送要写入的数据7) 等待应答8) 发送数据结束发送结束信号具体程序如下:/****************************************************************************** ** 函数名: AT24Cxx_WriteOneByte* 函数功能: 24c02写一个字节地址数据* 输入: addr dt* 输出: 无********************************************/void AT24Cxx_WriteOneByte(u16 addr,u8 dt){I2C_Start();if(EE_TYPE>AT24C16){I2C_Send_Byte(0xA0);I2C_Wait_Ack();I2C_Send_Byte(addr>>8); //发送数据地址高位}else{I2C_Send_Byte(0xA0+((addr/256)<<1));//器件地址+数据地址}I2C_Wait_Ack();I2C_Send_Byte(addr%256);//双字节是数据地址低位//单字节是数据地址低位I2C_Wait_Ack();I2C_Send_Byte(dt);I2C_Wait_Ack();I2C_Stop();delay_ms(10);}2. AT24C02读操作那么读取AT24C02 的步骤是:1)发送起始信号2) 发送写器件地址3) 等待应答4) 发送要读取的AT24C02 的地址5) 等待应答6) 再发送其实信号7) 发送读器件地址8) 等待应答9) 接收数据10) 如果没有接收完数据,发送应答11) 接收数据12) 直到接收完数据,发送非应答13) 发送结束信号/****************************************************************************** ** 函数名: AT24Cxx_ReadOneByte* 函数功能: 24c02读一个字节地址数据* 输入: addr* 输出: 返回值temp*****************************************************************************/ u8 AT24Cxx_ReadOneByte(u16 addr){u8 temp=0;I2C_Start();if(EE_TYPE>AT24C16){I2C_Send_Byte(0xA0);I2C_Wait_Ack();I2C_Send_Byte(addr>>8); //发送数据地址高位}else{I2C_Send_Byte(0xA0+((addr/256)<<1));//器件地址+数据地址}I2C_Wait_Ack();I2C_Send_Byte(addr%256);//双字节是数据地址低位//单字节是数据地址低位I2C_Wait_Ack();I2C_Start();I2C_Send_Byte(0xA1);I2C_Wait_Ack();temp=I2C_Read_Byte(0); // 0 代表NAC I2C_NAck();I2C_Stop();return temp;}。
AT24C02的操作⽅法AT24C02的读写时序完全遵循标准的IIC读写时序,但是我们接下来还要了解AT24C02的器件操作⽅法:寄存器.jpg上图为AT24C系列的地址寄存器,AT24C02具有2K bit,所以看到第⼀⾏。
我们看到写地址寄存器的数据,最⾼位MSB永远是1,⾼四位为固定值,接下来A2,A1,A0就是前⾯说到的器件硬件地址,如果你写(A2,A1,A0)=(0,0,0)就对应到器件此三个引脚都接到地的那个器件。
最低位LSB是读写命令位,如果为1则表⽰“将要对这个器件进⾏‘读’操作”,反之为“写”。
字节写.jpg这个是AT24C02的字节写时序,很清晰,由左到右(我写中⽂):“起始信号——指定器件(写)——从器件应答——再写存储器内部空间地址——从器件应答——写数据到指定器件指定存储地址——从器件应答——结束信号”注意:MSB指最⾼位,LSB指最低位,上图看出数据传输都是从最⾼位开始;R/W表⽰低电平为“写”(Write)⾼电平为读“Read”;AT24C02的存储空间是2K bit,即256个字节。
所以存储器寻址空间为0~255(0x00~0xff),上图的星号所以表⽰不需要第九位数据来寻址(但是更⼤容量器件就需要);随机地址读.jpg上图是AT24C02随机地址读时序,就是任意指定⼀个地址位置读出数据:“起始信号——器件地址(写)——应答——指定存储空间地址——应答——起始信号——器件地址(读)——应答——读出数据——不需要应答——结束信号”8 blocks of 256 pages of 8 bytes256*8(bit)*8(Byte)=16K bit总共有8块,⼀块有256*8(bit)*1(Byte)=2k bit每⼀块的可以有地址选择进⾏选择(如A0, A1,A2)。
ATMEL 24c02使用详解(汇编及C程序都有)1000字ATMEL 24c02是一种串行EEPROM存储器,具有2KB的存储容量,可通过I2C总线进行读写操作。
使用ATMEL 24c02时,需先设置I2C总线的通信速率和设备地址。
然后,可以使用汇编语言或C语言编写程序进行读写数据操作。
汇编语言程序示例:1. 设置I2C总线通信速率及设备地址```LDAA #$0 ;设置I2C总线通信速率为100kHzSTAA SCLDIVLDAA #$A0 ;设置EEPROM的设备地址为0xA0STAA SLA```2. 写入数据到EEPROM```BYTE_WRITE PROCLDAA #$00 ;设置数据的存储地址为0x00STAA DADDRLDAA #$A5 ;设置需要写入的数据为0xA5STAA DATAJSR I2C_WRITE ;调用I2C总线写入函数RTSBYTE_WRITE ENDP```3. 从EEPROM读取数据```BYTE_READ PROCLDAA #$00 ;设置数据的读取地址为0x00STAA DADDRJSR I2C_START ;发送起始信号LDAA #$A1 ;设置EEPROM的设备地址为0xA1,读操作时需要在地址末位添加1JSR I2C_SEND ;发送EEPROM设备地址LDAA #$00 ;设置要读取的数据长度为1JSR I2C_READ ;调用I2C总线读取函数LDA DATA ;将读取到的数据保存到DATA寄存器中RTSBYTE_READ ENDP```C语言程序示例:1. 在main函数中,调用I2C_Init()函数,设置I2C总线速率和设备地址。
```void main(){I2C_Init(); //设置I2C总线速率和设备地址}```2. 写入数据到EEPROM```void Write_Byte(unsigned char addr, unsigned char dat) {I2C_Start(); //发送起始信号I2C_SendByte(0xa0); //写入EEPROM的设备地址I2C_SendByte(addr); //设置存储地址I2C_SendByte(dat); //写入数据I2C_Stop(); //发送停止信号}```3. 从EEPROM读取数据```unsigned char Read_Byte(unsigned char addr){unsigned char res;I2C_Start(); //发送起始信号I2C_SendByte(0xa0); //写入EEPROM的设备地址I2C_SendByte(addr); //设置读取地址I2C_Start(); //发送起始信号I2C_SendByte(0xa1); //设置EEPROM的设备地址为读取模式 res = I2C_ReadByte(); //读取数据I2C_Stop(); //发送停止信号return res; //返回读取的数据}```即可进行EEPROM的读写操作。
简易教程第一课24c02 是一个非挥发eeprom 存储器器件,采用的IIC 总线技术。
24c02 在许多试验中都有出现。
24c02 的应用,主要在存储一些掉电后还要保存数据的场合,在上次运行时,保存的数据,在下一次运行时还能够调出。
24c02 采用的IIC 总线,是一种2 线总线,我们在试验中用IO来模拟这种总线,至于总线的时序和原理,请参考相关资料。
如果您不想研究,也没有关系,我们在程序中已经为你写好了,现在和今后您都可以只调用就是,不必花时间和精力去研究。
一块24c02 中有256 个字节的存储空间。
我们将24c02 的两条总线接在了P26 和P27 上,因此,必须先定义:sbit SCL=P2^7;sbit SDA=P2^6;在这个试验中,我们写入了一个字节数值0x88 到24c02 的0x02 的位置。
写入完成后,P10 灯会亮起,我们再在下一颗来读出这个字节来验证结果。
―――――――――――――#define uchar unsigned char //定义一下方便使用#define uint unsigned int#define ulong unsigned long#include <reg52.h> //包括一个52 标准内核的头文件//本课试验写入一个字节到24c02 中char code dx516[3] _at_ 0x003b;//这是为了仿真设置的#define WriteDeviceAddress 0xa0 //定义器件在IIC 总线中的地址#define ReadDviceAddress 0xa1sbit SCL=P2^7;sbit SDA=P2^6;sbit P10=P1^0;//定时函数void DelayMs(uint number){uchar temp;for(;number!=0;number--){for(temp=112;temp!=0;temp--) ; }}//开始总线void Start(){SDA=1;SCL=1;SDA=0;SCL=0;}//结束总线void Stop(){SCL=0;SDA=0;SCL=1;SDA=1;}//测试ACKbit TestAck(){bit ErrorBit;SDA=1;SCL=1;ErrorBit=SDA;SCL=0;return(ErrorBit);}//写入8 个bit 到24c02Write8Bit(uchar input){uchar temp;for(temp=8;temp!=0;temp--){SDA=(bit)(input&0x80);SCL=1;SCL=0;input=input<<1;}}//写入一个字节到24c02 中void Write24c02(uchar ch,uchar address) {Start();Write8Bit(WriteDeviceAddress); TestAck();Write8Bit(address);TestAck();Write8Bit(ch);TestAck();Stop();DelayMs(10);}//本课试验写入一个字节到24c02 中void main(void) // 主程序{Write24c02(0x88,0x02);// 将0x88 写入到24c02 的第2 个地址空间P10=0; //指示运行完毕while(1); //程序挂起}―――――――――――――――――tiankai (2010-2-04 23:16:19)【手把手教会24C02】第二课本课的程序已经包含了上一颗的内容,增加了读24c02 的函数,请看程序:―――――――――――――――――――――――――――――#define uchar unsigned char //定义一下方便使用#define uint unsigned int#define ulong unsigned long#include <reg52.h> //包括一个52 标准内核的头文件char code dx516[3] _at_ 0x003b;//这是为了仿真设置的#define WriteDeviceAddress 0xa0 //定义器件在IIC 总线中的地址#define ReadDviceAddress 0xa1sbit SCL=P2^7;sbit SDA=P2^6;sbit P10=P1^0;//定时函数void DelayMs(unsigned int number){unsigned char temp;for(;number!=0;number--){for(temp=112;temp!=0;temp--) ; }}//开始总线void Start(){SDA=1;SCL=1;SDA=0;SCL=0;}//结束总线void Stop(){SCL=0;SDA=0;SCL=1;SDA=1;}//发ACK0void NoAck(){SDA=1;SCL=1;SCL=0;}//测试ACKbit TestAck(){bit ErrorBit;SDA=1;SCL=1;ErrorBit=SDA;return(ErrorBit);}//写入8 个bit 到24c02Write8Bit(unsigned char input){unsigned char temp;for(temp=8;temp!=0;temp--){SDA=(bit)(input&0x80);SCL=1;SCL=0;input=input<<1;}}//写入一个字节到24c02 中void Write24c02(uchar ch,uchar address) {Start();Write8Bit(WriteDeviceAddress);TestAck();Write8Bit(address);TestAck();Write8Bit(ch);TestAck();Stop();DelayMs(10);}//从24c02 中读出8 个bituchar Read8Bit(){unsigned char temp,rbyte=0;for(temp=8;temp!=0;temp--){rbyte=rbyte<<1;rbyte=rbyte|((unsigned char)(SDA)) SCL=0;}return(rbyte);}//从24c02 中读出1 个字节uchar Read24c02(uchar address) {uchar ch;Start();Write8Bit(WriteDeviceAddress); TestAck();Write8Bit(address);TestAck();Start();Write8Bit(ReadDviceAddress); TestAck();ch=Read8Bit();NoAck();Stop();return(ch);}//本课试验写入一个字节到24c02 并读出来void main(void) // 主程序{uchar c1,c2;c1=Read24c02(0x02);Write24c02(0x99,0x03);c2=Read24c02(0x03);P10=0;while(1); //程序挂起}――――――――――――――――在主程序中,我们将上一课写入的0x02 位置的数据读出来放在c1 中,新写了一个数据0x99 在0x03 位置中,并立即将它读出来放在c2 中。
ATMEL 24c02使用详解原文地址: /Blog/cns!2FEAB5F0F11F7A67!296.entryATMEL 24c02使用详解I2C总线是一种用于IC器件之间连接的二线制总线。
它通过SDA(串行数据线)及SCL (串行时钟线)两根线在连到总线上的器件之间传送信息,并根据地址识别每个器件:不管是单片机、存储器、LCD驱动器还是键盘接口。
1.I2C总线的基本结构采用I2C总线标准的单片机或IC器件,其内部不仅有I2C 接口电路,而且将内部各单元电路按功能划分为若干相对独立的模块,通过软件寻址实现片选,减少了器件片选线的连接。
CPU不仅能通过指令将某个功能单元电路挂*或摘离总线,还可对该单元的工作状况进行检测,从而实现对硬件系统的既简单又灵活的扩展与控制。
I2C总线接口电路结构如图1所示。
2.双向传输的接口特性传统的单片机串行接口的发送和接收一般都各用一条线,如MCS51系列的TXD和RXD,而I2C总线则根据器件的功能通过软件程序使其可工作于发送或接收方式。
当某个器件向总线上发送信息时,它就是发送器(也叫主器件),而当其从总线上接收信息时,又成为接收器(也叫从器件)。
主器件用于启动总线上传送数据并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件。
I2C总线的控制完全由挂接在总线上的主器件送出的地址和数据决定。
在总线上,既没有中心机,也没有优先机。
总线上主和从(即发送和接收)的关系不是一成不变的,而是取决于此时数据传送的方向。
SDA和SCL均为双向I/O线,通过上拉电阻接正电源。
当总线空闲时,两根线都是高电平。
连接总线的器件的输出级必须是集电极或漏极开路,以具有线“与”功能。
I2C总线的数据传送速率在标准工作方式下为100kbit/s,在快速方式下,最高传送速率可达400kbit/s。
3.I2C总线上的时钟信号在I2C总线上传送信息时的时钟同步信号是由挂接在SCL 时钟线上的所有器件的逻辑“与”完成的。
SCL线上由高电平到低电平的跳变将影响到这些器件,一旦某个器件的时钟信号下跳为低电平,将使SCL线一直保持低电平,使SCL线上的所有器件开始低电平期。
此时,低电平周期短的器件的时钟由低至高的跳变并不能影响SCL线的状态,于是这些器件将进入高电平等待的状态。
当所有器件的时钟信号都上跳为高电平时,低电平期结束,SCL线被释放返回高电平,即所有的器件都同时开始它们的高电平期。
其后,第一个结束高电平期的器件又将SCL线拉成低电平。
这样就在SCL线上产生一个同步时钟。
可见,时钟低电平时间由时钟低电平期最长的器件确定,而时钟高电平时间由时钟高电平期最短的器件确定。
4.数据的传送在数据传送过程中,必须确认数据传送的开始和结束。
在I2C总线技术规范中,开始和结束信号(也称启动和停止信号)的定义如图2所示。
当时钟线SCL 为高电平时,数据线SDA由高电平跳变为低电平定义为“开始”信号;当SCL 线为高电平时,SDA线发生低电平到高电平的跳变为“结束”信号。
开始和结束信号都是由主器件产生。
在开始信号以后,总线即被认为处于忙状态;在结束信号以后的一段时间内,总线被认为是空闲的。
I2C总线的数据传送格式是:在I2C总线开始信号后,送出的第一个字节数据是用来选择从器件地址的,其中前7位为地址码,第8位为方向位(R/W)。
方向位为“0”表示发送,即主器件把信息写到所选择的从器件;方向位为“1”表示主器件将从从器件读信息。
开始信号后,系统中的各个器件将自己的地址和器件送到总线上的地址进行比较,如果与主器件发送到总线上的地址一致,则该器件即为被主器件寻址的器件,其接收信息还是发送信息则由第8位(R/W)确定。
在I2C总线上每次传送的数据字节数不限,但每一个字节必须为8位,而且每个传送的字节后面必须跟一个认可位(第9位),也叫应答位(ACK)。
数据的传送过程如图3所示。
每次都是先传最高位,通常从器件在接收到每个字节后都会作出响应,即释放SCL线返回高电平,准备接收下一个数据字节,主器件可继续传送。
如果从器件正在处理一个实时事件而不能接收数据时,(例如正在处理一个内部中断,在这个中断处理完之前就不能接收I2C总线上的数据字节)可以使时钟SCL线保持低电平,从器件必须使SDA保持高电平,此时主器件产生1个结束信号,使传送异常结束,迫使主器件处于等待状态。
当从器件处理完毕时将释放SCL线,主器件继续传送。
当主器件发送完一个字节的数据后,接着发出对应于SCL线上的一个时钟(ACK)认可位,在此时钟内主器件释放SDA线,一个字节传送结束,而从器件的响应信号将SDA线拉成低电平,使SDA在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。
从器件的响应信号结束后,SDA线返回高电平,进入下一个传送周期。
I2C总线还具有广播呼叫地址用于寻址总线上所有器件的功能。
若一个器件不需要广播呼叫寻址中所提供的任何数据,则可以忽略该地址不作响应。
如果该器件需要广播呼叫寻址中提供的数据,则应对地址作出响应,其表现为一个接收器。
5.总线竞争的仲裁总线上可能挂接有多个器件,有时会发生两个或多个主器件同时想占用总线的情况。
例如,多单片机系统中,可能在某一时刻有两个单片机要同时向总线发送数据,这种情况叫做总线竞争。
I2C总线具有多主控能力,可以对发生在SDA线上的总线竞争进行仲裁,其仲裁原则是这样的:当多个主器件同时想占用总线时,如果某个主器件发送高电平,而另一个主器件发送低电平,则发送电平与此时SDA总线电平不符的那个器件将自动关闭其输出级。
总线竞争的仲裁是在两个层次上进行的。
首先是地址位的比较,如果主器件寻址同一个从器件,则进入数据位的比较,从而确保了竞争仲裁的可*性。
由于是利用I2C总线上的信息进行仲裁,因此不会造成信息的丢失。
6. I2C总线接口器件目前在视频处理、移动通信等领域采用I2C总线接口器件已经比较普遍。
另外,通用的I2C总线接口器件,如带I2C总线的单片机、RAM、ROM、A/D、D/A、LCD驱动器等器件,也越来越多地应用于计算机及自动控制系统中。
AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM,它是内含256×8位存储空间,具有工作电压宽(2.5~5.5V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10ms)等特点。
AT24C02的1、2、3脚是三条地址线,用于确定芯片的硬件地址。
在AT89C51试验开发板上它们都接地,第8脚和第4脚分别为正、负电源。
第5脚SDA为串行数据输入/输出,数据通过这条双向I2C总线串行传送,在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.5连接。
第6脚SCL为串行时钟输入线,在AT89C51试验开发板上和单片机的P3.6连接。
SDA和SCL都需要和正电源间各接一个5.1K的电阻上拉。
第7脚需要接地。
24C02中带有片内地址寄存器。
每写入或读出一个数据字节后,该地址寄存器自动加1,以实现对下一个存储单元的读写。
所有字节均以单一操作方式读取。
为降低总的写入时间,一次操作可写入多达8个字节的数据。
;这是将0600H地址中以下的8个数据写到24C02的01H为首址单元中去的汇编程序ORG 0000HSCL BIT P3.4;定义24C02的串行时钟线SDA BIT P3.5;定义24C02的串行数据线LJMP STARTSTART:LCALL STAR;调用MOV R2,#08H;一个数据有8位MOV DPTR,#0600H;定义源数据的位置LOOP:MOV A,#00HMOVC A,@A+DPTRLCALL SDATALCALL ACKJC LOOPINC DPTRDJNZ R2,LOOPLCALL STOP;调用停止子程序STAR:SETB SDASETB SCLNOPNOPNOPNOPCLR SDANOPNOPNOPNOPCLR SCLRETSDATA:MOV R0,#08HLOOP0:RLC AMOV SDA,CNOPNOPSETB SCLNOPNOPNOPNOPCLR SCLDJNZ R0,LOOP0RETACK:SETB SDANOPNOPSETB SCLNOPNOPNOPNOPMOV C,SDACLR SCLRETSTOP:CLR SDANOPNOPNOPNOPSETB SCLNOPNOPNOPNOPSETB SDANOPNOPNOPNOPRETORG 0600HDB 0A0H,10H,01H,02H,03H,04H,05H,06HEND读写子程序如下:;写串行E2PROM子程序EEPW; R3=10100000(命令1010+器件3位地址+读/写。
器件地址一个芯片,是000); (R4)=片内字节地址; (R1)=欲写数据存放地址指针; (R7)=连续写字节数nEEPW: MOV P1,#0FFHCLR P1.0;发开始信号MOV A,R3;送器件地址ACALL SUBSMOV A,R4;送片内字节地址ACALL SUBSAGAIN: MOV A,@R1ACALL SUBS;调发送单字节子程序INC R1DJNZ R7,AGAIN;连续写n个字节CLR P1.0;SDA置0, 准备送停止信号ACALL DELAY ;延时以满足传输速率要求SETB P1.1;发停止信号ACALL DELAYSETB P1.0RETSUBS: MOV R0,#08H ;发送单字节子程序LOOP: CLR P1.1RLC AMOV P1.0,CNOPSETB P1.1ACALL DELAYDJNZ R0,LOOP ;循环8次送8个bitCLR P1.1ACALL DELAYSETB P1.1REP: MOV C,P1.0JC REP;判应答到否,未到则等待CLR P1.1RETDELAY: NOPNOPRET;读串行E2PROM子程序EEPR;(R1)=欲读数据存放地址指针;; R3=10100001(命令1010+器件3位地址+读/写。
器件地址一个芯片,是000);(R4)=片内字节地址;(R7)=连续读字节数EEPR: MOV P1,#0FFHCLR P1.0;发开始信号MOV A,R3;送器件地址ACALL SUBS;调发送单字节子程序MOV A,R4;送片内字节地址ACALL SUBSMOV P1,#0FFHCLR P1.0;再发开始信号MOV A,R3SETB ACC.0;发读命令ACALL SUBSMORE: ACALL SUBRMOV@R1,AINC R1DJNZ R7,MORECLR P1.0ACALL DELAYSETB P1.1ACALL DELAYSETB P1.0 ;送停止信号RETSUBR: MOV R0,#08H ;接受单字节子程序LOOP2: SETB P1.1ACALL DELAYMOV C,P1.0RLC ACLR P1.1ACALL DELAYDJNZ R0,LOOP2CJNE R7,#01H,LOWSETB P1.0;若是最后一个字节置A=1AJMP SETOKLOW: CLR P1.0;否则置A=0SETOK: ACALL DELAYSETB P1.1ACALL DELAYCLR P1.1ACALL DELAYSETB P1.0;应答毕,SDA置1RET程序中多处调用了DELAY子程序(仅两条NOP指令),这是为了满足I2C总线上数据传送速率的要求,只有当SDA数据线上的数据稳定下来之后才能进行读写(即SCL线发出正脉冲)。