I2C总线编程实例（k1-k4：写入、读取、加+、清零）【EEPROM-AT24C02】
（1）AT24C02是一种EEPROM元器件，是一种只读寄存器，断电保持，可保存数据100年，
是一种可擦除读写的芯片，相当于ROM硬盘，在下面实验中充当从机角色；
（2）51在下面实验中充当主机角色；
（3）在IIC总线标准协议上，进行51单片机（主机）和AT24C02（从机）的相互读写数据的操作。
小结：51单片机和各种EEPROM芯片之间可以通过IIC总线标准协议进行数据交互（通信）的。
实验：四个独立按键对应四个不同的功能，
k1：将数据写入单片机，断电保存
k2：读取上次保存的数据，断电后仍可读取上次保存的数据
k3：当前数据+1
k4：当前数据清零
------------------------------------------------------------- 采用多文件的框架模式 -------------------------------------------------------------
i2c.h：
/* 这个文件进行宏定义：定义I2C串行总线的相关数据端口、方法函数，以及定义一些使用频率较高的元素 */ #ifndef _I2C_H_ // 如果没有定义宏 #define _I2C_H_ // 定义一个宏 // 需要用到51单片机的管脚，所以需要引入库文件 #include <reg52.h> // 查单片机原理图可知（其中，SCL是时钟线，SDA是数据线） sbit SCL=P2^1; sbit SDA=P2^0; /* 相关函数 */ // I2C的起始信号函数 void I2cStart(); // I2C的终止信号函数 void I2cStop(); // I2C发送（写入）字节函数，成功返回1，失败返回0 unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat); // I2C接收（读取）字节函数，返回读取的数据 unsigned char I2cReadByte(); // AT24C02芯片的写入数据函数 void At24c02Write(unsigned char addr, unsigned dat); // AT24C02芯片的读取数据函数，返回读取的数据 unsigned char At24c02Read(unsigned char addr); #endif // 结束
i2c.c：
/* 这个文件专门针对I2C模块的编程，其他模块可以新建另外一个文件 */
#include <i2c.h> // 引入I2C的库文件
/*******************************************************************************
* 函数名 : Delay10us()
* 函数功能 : 延时10us
* 输入 : 无
* 输出 : 无
*******************************************************************************/
void Delay10us() //误差 0us
{
unsigned char a,b;
for(b=1;b>0;b--)
for(a=2;a>0;a--);
}
/*******************************************************************************
* 函数名 : I2cStart()
* 函数功能 : 起始信号：在SCL时钟信号在高电平期间SDA信号产生一个下降沿
* 输入 : 无
* 输出 : 无
* 备注 : 起始之后SDA和SCL都为0，表示总线被主机占用
*******************************************************************************/
void I2cStart()
{
// 根据各个单片机的时序图来写
SDA=1;
Delay10us();
SCL=1;
Delay10us(); // 建立时间是SDA保持时间>4.7us
SDA=0;
Delay10us(); // 保持时间是>4us
SCL=0;
Delay10us();
}
/*******************************************************************************
* 函数名 : I2cStop()
* 函数功能 : 终止信号：在SCL时钟信号高电平期间SDA信号产生一个上升沿
* 输入 : 无
* 输出 : 无
* 备注 : 结束之后保持SDA和SCL都为1；表示总线处于空闲状态
*******************************************************************************/
void I2cStop()
{
// 根据各个单片机的时序图来写
SDA=0;
Delay10us();
SCL=1;
Delay10us(); // 建立时间是SDA保持时间>4.7us
SDA=1;
Delay10us(); // 保持时间是>4us
}
/*******************************************************************************
* 函数名 : I2cSendByte(unsigned char dat)
* 函数功能 : 通过I2C发送一个字节。在SCL时钟信号高电平期间，保持发送信号SDA保持稳定
* 输入 : num
* 输出 : 0或1。发送成功返回1，发送失败返回0
* 备注 : 发送完一个字节SCL=0,SDA=1
*******************************************************************************/
unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat)
{
unsigned char a=0, b=0; // 最大255，一个机器周期为1us，最大延时255us
for(a=0;a<8;a++) // 一个字节8位，循环8次，每次发送1位二进制，从最高位开始
{
// 起始信号之后SCL=0，所以可以直接改变SDA信号，右移7位，剩下1位（即最高位）
SDA=dat>>7;
dat<<=1; // dat=dat<<1;左移1位，把已经发送过去的最高位去掉
Delay10us();
SCL=1; // 时钟线为高电平，保持数据稳定
Delay10us(); // 建立时间>4.7us，发送数据
SCL=0; // 时钟线为低电平，为下次发送数据做准备
Delay10us(); // 时间大于4us
}
// 释放数据线和时钟线，等待从机的应答
SDA=1;
Delay10us();
SCL=1;
// 根据应答信号，如果从机应答（发送成功），则SDA是低电平，非应答（发送结束或失败），则SDA为高电平
while(SDA) // 如果为高电平，则非应答，即数据发送结束或失败，一直在循环中，一定次数后跳出循环
{
b++;
if(b>200) // 如果超过2000us没有应答发送失败，或者为非应答，表示接收结束
{
SCL=0;
Delay10us();
return 0;
}
}
// 应答，数据发送成功/结束，返回数据
SCL=0;
Delay10us();
return 1;
}
/*******************************************************************************
* 函数名 : I2cReadByte()
* 函数功能 : 使用I2c读取一个字节
* 输入 : 无
* 输出 : dat
* 备注 : 接收完一个字节SCL=0,SDA=1.
*******************************************************************************/
unsigned char I2cReadByte()
{
unsigned char a=0, dat=0;
SDA=1; // 起始和发送一个字节之后SCL都是0
Delay10us();
for(a=0;a<8;a++)
{
SCL=1; // 高电平，数据稳定
Delay10us();
dat<<=1; // 第一次：00 移位后：01 第二次：10
dat|=SDA; // 第一次：01 移位后：10 第二次：11
Delay10us();
SCL=0; // 为低电平，数据可以改变
Delay10us();
}
return dat;
}
/*******************************************************************************
* 函数名 : void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat)
* 函数功能 : 往24c02的一个地址写入一个数据
* 输入 : 无
* 输出 : 无
*******************************************************************************/
void At24c02Write(unsigned char addr, unsigned dat)
{
I2cStart(); // 产生起始信号
I2cSendByte(0xa0); // 发送写器件地址，高四位是固定的1010，低四位：A2,A1,A0默认为0就好，最后一位是方向位，1为读，0为写，所以是10100000，即0xa0
I2cSendByte(addr); // 发送要写入内存地址
I2cSendByte(dat); // 发送数据
I2cStop(); // 产生终止信号
}
/*******************************************************************************
* 函数名 : unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
* 函数功能 : 读取24c02的一个地址的一个数据
* 输入 : 无
* 输出 : 无
*******************************************************************************/
unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
{
unsigned char num; // 读取到的数据
I2cStart(); // 产生起始信号
I2cSendByte(0xa0); // 发送写器件地址
I2cSendByte(addr); // 发送要读取的地址
I2cStart(); // 由主机向从机写数据，到从机向主机读数据，数据传输方向改变，需要重新发送起始信号
I2cSendByte(0xa1); // 发送读器件地址，写器件地址+1，高四位固定为1010，A2，A1，A0保持默认值0，最后一位，1为读，0为写，所以是10100001，即0xa1
num=I2cReadByte(); // 读取数据
I2cStop(); // 产生终止信号
return num;
}
main.c：
/**************************************************************************************
* EEPROM-IIC实验 *
实现现象：下载程序后数码管后4位显示0，按K1保存显示的数据，按K2读取上次保存的数据，
按K3显示数据加一，按K4显示数据清零。最大能写入的数据是255.
注意事项：由于P3.2口跟红外线共用，所以做按键实验时为了不让红外线影响实验效果，最好把红外线先取下来。
***************************************************************************************/
#include <reg52.h>
#include <i2c.h> // 引入自定义的I2C的库文件
#define u16 unsigned int
#define u8 unsigned char
// 74LS138译码器的管脚（用于控制动态数码管的显示，本例只使用右边的四个数码管）
sbit LSA=P2^2;
sbit LSB=P2^3;
sbit LSC=P2^4;
// 独立按键的端口,k1-k4分别控制：保存、显示、加1、清零
sbit k1=P3^1;
sbit k2=P3^0;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;
// 数码管显示0-9
u8 code smgduan[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};
char num=0; // 保存数据的临时变量
u8 disp[4]; // 将4位数码管的数字保存到一个数组中
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : delay
* 函数功能 : 延时函数，i=1时，大约延时10us
*******************************************************************************/
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :Keypros()
* 函数功能 :按键处理函数
* 输入 : 无
* 输出 : 无
*******************************************************************************/
void Keypros()
{
if(k1==0) // 按下k1按键
{
delay(1000); // 消抖处理
if(k1==0)
{
At24c02Write(1, num); // 在地址1内写入数据num
}
while(!k1);
}
if(k2==0)
{
delay(1000); // 消抖处理
if(k2==0)
{
num=At24c02Read(1); // 读取EEPROM地址1内的数据保存在num中
}
while(!k2);
}
if(k3==0)
{
delay(100); //消抖处理
if(k3==0)
{
num++; //数据加1
if(num>255)num=0;
}
while(!k3);
}
if(k4==0)
{
delay(1000); //消抖处理
if(k4==0)
{
num=0; //数据清零
}
while(!k4);
}
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :datapros()
* 函数功能 :数据处理函数
* 输入 : 无
* 输出 : 无
*******************************************************************************/
void datapros()
{
disp[0]=smgduan[num/1000];//千位
disp[1]=smgduan[num%1000/100];//百位
disp[2]=smgduan[num%1000%100/10];//个位
disp[3]=smgduan[num%1000%100%10];
}
/*******************************************************************************
* 函数名 :DigDisplay()
* 函数功能 :数码管显示函数
* 输入 : 无
* 输出 : 无
*******************************************************************************/
void DigDisplay()
{
u8 i;
for(i=0;i<4;i++)
{
switch(i) //位选，选择点亮的数码管，
{
case(0):
LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第0位
case(1):
LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第1位
case(2):
LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第2位
case(3):
LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第3位
}
P0=disp[3-i];//发送数据
delay(100); //间隔一段时间扫描
P0=0x00;//消隐
}
}
/*******************************************************************************
* 函 数 名 : main
* 函数功能 : 主函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*******************************************************************************/
void main()
{
while(1)
{
Keypros(); //按键处理函数
datapros(); //数据处理函数
DigDisplay();//数码管显示函数
}
}
浙公网安备 33010602011771号