I2C总线是Philips公司提出的一种集成电路IC器材之间相衔接的总线协议，其意图是使电子体系(不只 限于单片机体系)各个IC器材之间的连线变得简略。因为运用传统的并行总线在IC器材之间衔接，往往会使得IC之间连线较多，显得非常复杂。而I2C总线 则使IC器材之间只需SDA、SCL两条连线就能够传送数据，因此非常便利。因为I2C在印刷体中不简略书写(需求上标)，所以实践书写时，还常见到 IIC、I2C等书写办法，本文选用IIC的写法，敬请留意。关于IIC总线的常识，请参阅相关书本，此处不再做进一步介绍。
下面咱们用一个运用IIC总线衔接器材的例子来简略阐明IIC总线的仿真。
例.EEPROM24C02是选用IIC接口的一种常用2Kbit(256×8bit)的存储器。编写程序运用AT89C51的IO口模仿完成IIC总线协议进行通讯，并向24C02存储器内从字节0到字节FF写入数字0到FF。
51系列单片机自身没有IIC接口，但一些自身具有IIC接口的单片机往往是高端产品，一方面价格不菲，另一方面咱们的体系也没有必要运用之。一般咱们就运用软件经过51系列单片机的IO口来模仿完成IIC总线通讯。
本例事实上比较简略，但需求对IIC总线时序有较好的了解。源文件如下图所示(选用C51言语编写)：
在Keil中修改好源文件今后，接下来就能够树立工程文件并生成相应的源代码了，然后咱们来制作电路图。
此例的电路图极端简略。只需两个IC，即AT89C51和24C02C，和两个上拉电阻，并且上拉电阻还能够省掉。至于衔接，就更为简略了。最终得到制作好的电路图如下图所示：
制作好电路图，咱们就能够将前面刚刚生成的程序源代码装入单片机了，装入今后，下面咱们就能够来进行仿真了。
首要点击仿真按钮，体系没有什么反映，只要凹凸电平改动的色彩。咱们要想检查成果，还要用前文中仿真扩展 RAM存储器的办法，先点击暂停，然后点击“Debug”菜单下的“I2C Memory Internal Memory – U2”子菜单来翻开U2即EEPROM存储器24C02C的内容窗口“I2C Memory Internal Memory – U2”，然后咱们就看到了其间的内容，也便是咱们仿真程序的成果。如下图所示：
从图中咱们能清楚地看到咱们的仿真成果，程序彻底正确地履行了咱们的指令。
当然，假如你过早地点击了暂停按钮，那么你得到的成果或许和上图略有不同，那或许是因为程序没有履行结束。此刻你能够持续点击运转按钮，或许点击单步按钮来细心检查程序履行过程中24C02C存储器内容的改动状况。
完好代码如下:
/*—————————————————————-
Acess the eeprom–24c04
—————————————————————-*/
#include
#ifndef INT8U
#define INT8U unsigned char
#endif
#ifndef INT8S
#define INT8S signed char
#endif
#ifndef INT16U
#define INT16U unsigned int
#endif
#define I2C_DELAY; _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); // >=4.7uS
//—————————————————————-
// delay 100us
//—————————————————————-
void mDelay(INT8U k)
{
INT16U i ;
for(; k>0; k–)
{
for(i=0; i93; i++)
;
}
}
//—————————————————————-
//OK
//—————————————————————-
void I2C_Start(void)
{
SDA = 1;
I2C_DELAY;
SCL = 1;
I2C_DELAY;
SDA = 0;
I2C_DELAY;
I2C_DELAY;
}
//—————————————————————-
//OK
//—————————————————————-
void I2C_Stop(void)
{
SDA = 0 ;
I2C_DELAY;
SCL = 1 ;
I2C_DELAY;
SDA = 1 ;
I2C_DELAY;
I2C_DELAY;
}
//—————————————————————-
//
//—————————————————————-
void sendAck(void)
{
SCL = 0;
I2C_DELAY;
SDA = 0;
I2C_DELAY;
SCL = 1;
I2C_DELAY;
}
//—————————————————————-
//
//—————————————————————-
void sendNoAck(void)
{
SCL = 0;
I2C_DELAY;
SDA = 1;
I2C_DELAY;
SCL = 1;
I2C_DELAY;
}
//—————————————————————-
// 0 = noACK; 1 = ACK ;
//—————————————————————-
bit checkAck()
{
bit tempbit;
/*发送完一个字节后查验设备的应对信号*/
SDA = 1;
I2C_DELAY;
SCL = 0;
I2C_DELAY;
tempbit = SDA;
SCL = 1;
I2C_DELAY;
if(tempbit==1)
{
return 0; //noACK
}
else
{
return 1; //ACK
}
}
//—————————————————————-
//OK
// a positive clock edge clock a bit into the ROM
//—————————————————————-
void writeByte(INT8U datum)
{
INT8U bitCnt = 0 ;
for(bitCnt=0; bitCnt8; bitCnt++)
{
SCL = 0 ;
I2C_DELAY;
if ((datum0x80) == 0x80) //if the MSb is 1
SDA = 1 ;
else
SDA = 0 ;
I2C_DELAY;
SCL = 1 ;
I2C_DELAY;
datum=1 ;
}
}
//—————————————————————-
//OK
//—————————————————————-
INT8U readByte(void)
{
bit tempbit = 1 ;
INT8U temp = 0 ;
INT8U bitCnt ;
SDA = 1 ; // release the bus,ready to receive byte??????????????
I2C_DELAY;
for(bitCnt=0; bitCnt8; bitCnt++)
{
SCL = 0; //?????????????????????????huan???????????????
I2C_DELAY;
tempbit = SDA ;
if (tempbit)
temp |= 0x01 ;
else
temp = 0xfe ;
SCL = 1 ;
I2C_DELAY;
if(bitCnt7)
temp = 1 ;
}
return(temp) ;
}
/*~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~ API ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~*/
/*—————————————————————–
write some bytes to sequential address
—————————————————————–*/
void writeToROM(INT8U datum[], INT8U address, INT8U num)
{
bit tempbit ;
INT8U i ;
INT8U *datum_P ;
datum_P = datum ;
I2C_Start() ;
writeByte(0xa0) ;
tempbit = checkAck();
writeByte(address) ;
tempbit = checkAck();
for(i=0; i
{
writeByte(*(datum_P+i)) ;
if(!checkAck())
{
I2C_Stop() ;
mDelay(100) ;
}
}
I2C_Stop() ;
}
/*—————————————————————–
read some bytes from ROM`s sequential address
—————————————————————–*/
void readFromROM(INT8U datum[], INT8U address, INT8U num)
{
bit tempbit ;
INT8U i ;
INT8U *datum_P ;
datum_P = datum;
I2C_Start() ;
writeByte(0xa0) ;
tempbit = checkAck();
writeByte(address) ;
tempbit = checkAck();
I2C_Start() ;
writeByte(0xa1) ;
tempbit = checkAck();
for(i=0; i
{
*(datum_P+i) = readByte() ;
if(i!=num-1)
{
sendAck() ;
}
else
{
sendNoAck() ;
}
}
I2C_Stop() ;
}
/*—————————————————————–
wirte one byte to ROM –random write
—————————————————————–*/
void writeOneByte(INT8U addr, INT8U datum)
{
bit tempbit ;
/*write a byte to mem*/
I2C_Start();
writeByte(0xa0);
tempbit = checkAck();
writeByte(addr); /*address*/
tempbit = checkAck();
writeByte(datum); /*the data*/
tempbit = checkAck();
I2C_Stop();
mDelay(100) ;
}
/*—————————————————————–
read one byte from rom –random read
—————————————————————–*/
INT8U readOneByte(INT8U addr)
{
bit tempbit = 1;
INT8U mydata;
/*read a byte from mem*/
I2C_Start();
writeByte(0xa0);
tempbit = checkAck();
writeByte(addr); /*address*/
tempbit = checkAck();
I2C_Start();
writeByte(0xa1);
tempbit = checkAck();
mydata = readByte();
tempbit = checkAck();
return (mydata) ;
I2C_Stop();
}
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