I2C通信协议的使用及经验总结

只看该作者 · 2019-1-3 19:40

本帖最后由 skw168 于 2019-1-3 20:09 编辑

先讲点题外的，毕业后一直从事电子方面的工作，对于单片机，以前学过，但是当时不感兴趣，以为学好模拟及数字电路即可；
从2015年开始，因为工作原因开始慢慢接触国产单片机，然后才发觉单片机的强大，相同的功能，用模拟电路实现比较复杂，调试也困难，如果用单片机，硬件电路相对简单，调试方便；
从16年开始，慢慢开始用单片机做自己的制作，做过的项目有：T12数显烙铁，936数显烙铁，普通风扇改遥控，定时，调速等等，因为性格急躁，很多项目都是做到后面，潦草收工；这些，以后有时间再慢慢聊；
上面的项目，基本都是一个单片机能玩转，没有涉及通信协议；最近发现，单片机与外界通信后，能够玩的更开怀；
不扯了，开始正题；

I2C是飞利浦公司推出的2线制双向通信协议，两根传输线分别是SCL和SDA；

I2C操作可以简单归纳为6种

1。起始信号
描述：SCL为高电平期间，SDA由高电平向低电平间的变化
下面是程序：

void I2C_Start() //I2C开始程序************************************
{
      SDA = 1;
      delay_us(10);
      SCL = 1;
      delay_us(10);
      SDA = 0;
      delay_us(10);
      SCL = 0;
      delay_us(10);
}

2.终止信号
描述：SCL为高电平期间，SDA由低电平向高电平的变化

void I2C_Stop() //I2C结束程序************************************
{
      SDA = 0;
      delay_us(10);
      SCL = 1;
      delay_us(10);
      SDA = 1;
      delay_us(10);
}

3.写数据信号
描述：SCL由低电平向高电平变化后，开始传送1bit数据

void I2C_Send_Byte(unsigned char dat) //I2C发送数据*******************************************************
{
unsigned char i,temp;
temp = dat;
for(i = 0; i <8; i++)
{
      SCL = 0;
      delay_us(10);
      if((temp & 0x80) == 0x80)//从最高位开始传送,当SCL为低电平时，SDA数据才可以改变
      {
         SDA = 1;
      }
      else
      {
         SDA = 0;
      }
      delay_us(10);
      SCL = 1;  //在SCL为上升沿时发送数据
      delay_us(10);
      temp <<= 1;
}
SCL = 0;
delay_us(10);
}

4.读数据信号
描述：SCL由高电平向低电平变化后，开始读取1bit数据

unsigned char I2C_Receive_Byte() //I2C接收数据********************************************************************
{
unsigned char a,dat=0;
//SDA = 1;
delay_us(10);
for(a = 0; a < 8; a++)
{
      SCL = 1;
      delay_us(10);
      dat <<= 1;
      dat |= SDA;
      delay_us(10);
      SCL = 0;
      delay_us(10);
}
return dat;
}

5.接收ACK信号
void I2C_Check_ACK() //I2C等待外部ACK信号******************************************
{
bit a;
unsigned char b=0;
a = 0;
SDA = 1;
delay_us(10);
SCL = 1;
while(a == 0)
{
      if(SDA == 0)
      {
         a = 1;
      }

      if(b < 100)
      {
         b++;
      }
      else
      {
         a = 1;
      }
}
SCL = 0;
delay_us(10);
}

6.发送ACK或NACK信号
void I2C_Send_ACK(bit ACK) //I2C产生ACK或者NACK信号
{
SDA = ACK; //ACK=0为ACK信号，ACK=1为NACK信号
delay_us(10);
SCL = 1;
delay_us(10);
}
讲讲调试时遇到的坑：
时钟信号SCL为高电平时，SDA数据必须保持稳定，
SCL为低电平时，SDA的数据才能改变（也就是I2C时序问题）

附上I2C时序图

根据上图，讲解下I2C发送数据的全过程：
起始信号→依次发送8位数据→等待ACK信号→依次发送8位数据→等待ACK→（可多次循环）→停止信号

PS：发现21IC的有些功能挺方便的，比如帖子编辑功能，半年前发的帖子，现在居然还可以编辑。。。。。。

I2C通信协议的使用及经验总结

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