學(xué)習(xí)I2C總線感覺有幾個(gè)不明白的地方，希望大家給予幫助

ID:485870 · 發(fā)表于 2019-3-8 21:02

*****以下代碼來源于清翔電子教程******

問題1：I2C為什么要初始化呢？感覺不初始化得到的也是一樣的結(jié)果啊
描述：I2C總線初始化
====================================*/
void I2C_init()
{
SDA = 1; //數(shù)據(jù)總線高
_nop_();
SCL = 1; //時(shí)鐘總線高
_nop_()；
}

   問題2： I2C的停止信號(hào)函數(shù)為什么要先把數(shù)據(jù)總線SDA拉低呢
描述：I2C停止信號(hào)
====================================*/
void I2C_Stop()
{
SDA = 0;
_nop_();
SCL = 1;
Delay5us();
SDA = 1;
Delay5us();
}

   問題3：I2C主機(jī)發(fā)送應(yīng)答函數(shù)為什么最后要拉高數(shù)據(jù)總線呢？那個(gè)釋放SDA又是什么意思
描述：I2C主機(jī)發(fā)送應(yīng)答
====================================*/
void Master_ACK(bit i)
{
SCL = 0; // 拉低時(shí)鐘總線允許SDA數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)變化
_nop_(); // 讓總線穩(wěn)定
if (i)    //如果i = 1 那么拉低數(shù)據(jù)總線表示主機(jī)應(yīng)答
{
SDA = 0;
}
else
{
SDA = 1;    //發(fā)送非應(yīng)答
}
_nop_();//讓總線穩(wěn)定
SCL = 1;//拉高時(shí)鐘總線讓從機(jī)從SDA線上讀走主機(jī)的應(yīng)答信號(hào)
Delay5us();
SCL = 0;//拉低時(shí)鐘總線，占用總線繼續(xù)通信
_nop_();
SDA = 1;//釋放SDA數(shù)據(jù)總線。
_nop_();
}

      問題4：檢測(cè)到從機(jī)非應(yīng)答或者非應(yīng)答后為什么要把SCL拉低呢（代碼中標(biāo)有問題4處）
描述：I2C檢測(cè)從機(jī)應(yīng)答
====================================*/
bit Test_ACK()    // 檢測(cè)從機(jī)應(yīng)答
{
SCL = 1;//時(shí)鐘總線為高電平期間可以讀取從機(jī)應(yīng)答信號(hào)
Delay5us();
if (SDA)
{
SCL = 0;       //問題4
I2C_Stop();
return(0);
}
else
{
SCL = 0;
return(1);
}
}

還有為什么在這個(gè)AD—DA轉(zhuǎn)換代碼中，數(shù)碼管顯示轉(zhuǎn)換過來的數(shù)字量不會(huì)隨光照的變化而變化呢，用LED檢測(cè)I2C讀寫結(jié)果都沒有問題。

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define MAIN_Fosc 11059200UL //宏定義主時(shí)鐘HZ
#define PCF8591_ADDR 0x90 //PCF8591地址
#define DACOUT_EN 0x40 //DAC輸出使能

/*====================================
自定義類型名
====================================*/
typedef unsigned char INT8U;
typedef unsigned char uchar;

typedef unsigned int INT16U;
typedef unsigned int uint;

/*====================================
硬件接口位聲明
====================================*/
sbit SDA = P2^0; //I2C串行數(shù)據(jù)
sbit SCL = P2^1; //I2C串行時(shí)鐘
sbit DU  = P2^6; //數(shù)碼管段選
sbit WE  = P2^7; //數(shù)碼管位選
sbit LED1= P1^0; //讀取AD的值是否成功（亮成功，滅失敗）
sbit LED2= P1^1; //DAC成功輸出（亮成功，滅失敗）
sbit BEEP= P2^3; //蜂鳴器引腳定義

uchar AD_Value; //存儲(chǔ)AD轉(zhuǎn)換回的數(shù)字量
/*====================================
共陰極數(shù)碼管段選碼
====================================*/
uchar code table[]={
//0 1    2    3    4    5    6    7    8
0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07, 0x7F,
//9    A    B    C    D    E    F -    .    關(guān)顯示
0x6F, 0x77, 0x7C, 0x39, 0x5E, 0x79, 0x71, 0x40, 0x80, 0x00
               };

/*====================================
數(shù)碼管位選碼
====================================*/
   //第1位 2位    3位    4位 5位 6位    7位 8位
uchar code T_COM[] = {0xfe, 0xfd, 0xfb, 0xf7, 0xef, 0xdf, 0xbf, 0x7f};//數(shù)碼管位碼

/*====================================
函數(shù)：void Delay_Ms(INT16U ms)
參數(shù)：ms，毫秒延時(shí)形參
描述：12T 51單片機(jī)自適應(yīng)主時(shí)鐘毫秒級(jí)延時(shí)函數(shù)
====================================*/
void Delay_Ms(INT16U ms)
{
   INT16U i;
   do{
      i = MAIN_Fosc / 96000;
   while(--i); //96T per loop
   }while(--ms);
}

/*====================================
函數(shù)：void Delay5us()
描述：12T 51單片機(jī)5微秒延時(shí)函數(shù)自適應(yīng)時(shí)鐘（11.0592M，12M,22.1184M）
====================================*/
void Delay5us()
{
#if MAIN_Fosc == 11059200
_nop_();
#elif MAIN_Fosc == 12000000
_nop_()
#elif MAIN_Fosc == 22118400
_nop_(); _nop_(); _nop_();
#endif
}

/*====================================
函數(shù)：void Display(INT8U Value)
參數(shù)：Value,顯示值取值0-255
描述：共陰極數(shù)碼管顯示函數(shù)可顯示一個(gè)字節(jié)的數(shù)
====================================*/
void Display(INT8U Value)
{
//------------------------------
DU = 1;
P0 = table[Value/100]; //管顯示百位
DU = 0;

P0 = 0xff;         //清除斷碼

WE = 1;
P0 = T_COM[0];         //第一位數(shù)碼管
WE = 0;
Delay_Ms(5);
//-------------------------------
DU = 1;
P0 = table[Value%100/10]; //顯示十位
DU = 0;

P0 = 0xff;    //清除斷碼

WE = 1;
P0 = T_COM[1];    //第二位數(shù)碼管
WE = 0;
Delay_Ms(5);
//-------------------------------
DU = 1;
P0 = table[Value%10]; //顯示個(gè)位
DU = 0;

P0 = 0xff; //清除斷碼

WE = 1;
P0 = T_COM[2]; //第三位數(shù)碼管
WE = 0;
Delay_Ms(5);
}

/*====================================
函數(shù)：I2C_init()
描述：I2C總線初始化
====================================*/
void I2C_init()
{
SDA = 1; //數(shù)據(jù)總線高
_nop_();
SCL = 1; //時(shí)鐘總線高
_nop_();
}

/*====================================
函數(shù)：I2C_Start()
描述：I2C起始信號(hào)
====================================*/
void I2C_Start()
{
SCL = 1;
_nop_();
SDA = 1;
Delay5us();
SDA = 0;
Delay5us();
}

/*====================================
函數(shù)：I2C_Stop()
描述：I2C停止信號(hào)
====================================*/
void I2C_Stop()
{
SDA = 0;
_nop_();
SCL = 1;
Delay5us();
SDA = 1;
Delay5us();
}

/*====================================
函數(shù)：Master_ACK(bit i)
參數(shù)：i 為0時(shí)發(fā)送非應(yīng)答為1時(shí)發(fā)送應(yīng)答
描述：I2C主機(jī)發(fā)送應(yīng)答
====================================*/
void Master_ACK(bit i)
{
SCL = 0; // 拉低時(shí)鐘總線允許SDA數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)變化
_nop_(); // 讓總線穩(wěn)定
if (i)    //如果i = 1 那么拉低數(shù)據(jù)總線表示主機(jī)應(yīng)答
{
SDA = 0;
}
else
{
SDA = 1;    //發(fā)送非應(yīng)答
}
_nop_();//讓總線穩(wěn)定
SCL = 1;//拉高時(shí)鐘總線讓從機(jī)從SDA線上讀走主機(jī)的應(yīng)答信號(hào)
Delay5us();
SCL = 0;//拉低時(shí)鐘總線，占用總線繼續(xù)通信
_nop_();
SDA = 1;//釋放SDA數(shù)據(jù)總線。
_nop_();
}

/*====================================
函數(shù)：Test_ACK()
返回：0為非應(yīng)答 1為應(yīng)答
描述：I2C檢測(cè)從機(jī)應(yīng)答
====================================*/
bit Test_ACK()    // 檢測(cè)從機(jī)應(yīng)答
{
SCL = 1;//時(shí)鐘總線為高電平期間可以讀取從機(jī)應(yīng)答信號(hào)
Delay5us();
if (SDA)
{
SCL = 0;
I2C_Stop();
return(0);
}
else
{
SCL = 0;
return(1);
}
}

/*====================================
函數(shù)：I2C_send_byte(uchar byte)
參數(shù)：byte 要發(fā)送的字節(jié)
描述：I2C發(fā)送一個(gè)字節(jié)
====================================*/
void I2C_send_byte(uchar byte)
{
uchar i;
for(i = 0 ; i < 8 ; i++)
{
SCL = 0;
_nop_();
if (byte & 0x80)
{
SDA = 1;
_nop_();
}
else
{
SDA = 0;
_nop_();
}
SCL = 1;
_nop_();
byte <<= 1;
}
SCL = 0;
_nop_();
SDA = 1;
_nop_();
}

/*====================================
函數(shù)：I2C_read_byte()
返回：讀取的字節(jié)
描述：I2C讀一個(gè)字節(jié)
====================================*/
uchar I2C_read_byte()
{
uchar i, dat;
SCL = 0 ;
_nop_();
SDA = 1;
_nop_();
for(i = 0 ; i < 8 ; i++)
{
SCL = 1;
_nop_();
dat <<= 1;
if (SDA)
{
dat |= 0x01;
}
_nop_();
SCL = 0;
_nop_();
}
return(dat);
}

/*DAC輸出*/
bit DAC_OUT(uchar DAT)
{
I2C_Start();
I2C_send_byte(PCF8591_ADDR+0);
if (!Test_ACK())
{
return(0);
}
I2C_send_byte(DACOUT_EN); //DA輸出使能
if (!Test_ACK())
{
return(0);
}
I2C_send_byte(DAT);
if (!Test_ACK())
{
return(0);
}
I2C_Stop();
return(1);
}

/*讀AD數(shù)據(jù)*/
bit ADC_Read(uchar CON)
{
I2C_Start();
I2C_send_byte(PCF8591_ADDR+0);
if (!Test_ACK())
{
return(0);
}
I2C_send_byte(CON);
Master_ACK(0);
I2C_Start();
I2C_send_byte(PCF8591_ADDR+1);
if (!Test_ACK())
{
return(0);
}
AD_Value = I2C_read_byte();
Master_ACK(0);
I2C_Stop();
return(1);
}

void main()
{
I2C_init();
while(1)
{
//單端輸入，讀出通道2的值
if (ADC_Read(0x02)) LED1 = 0; else LED1 = 1;
if (DAC_OUT(AD_Value)) LED2 = 0; else LED2 = 1;
Display(AD_Value);
if (AD_Value > 150) BEEP = 0; else BEEP = 1;
Delay_Ms(5);
}
}

ID:469417 · 發(fā)表于 2019-3-9 02:40

所謂初始化并不是一定要達(dá)到什么目的，有時(shí)我們是在做一些聲明，有些是對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行使用前的預(yù)處理或者是清零，方便后面的使用不會(huì)出錯(cuò)，比如我們聲明一個(gè)變量的時(shí)候，我們明明知道他開始的值是0，但有時(shí)我們就是要聲明讓它等于0，道理都是一個(gè)樣。不過有的初始化就必須要做。

ID:401564 · 發(fā)表于 2019-3-9 09:12

這都是IIC的基礎(chǔ)知識(shí)，說了也是和網(wǎng)上復(fù)制過來的一樣。
你應(yīng)該是沒有去看過IIC協(xié)議的時(shí)序圖，IIC是一個(gè)有嚴(yán)格的時(shí)序要求的通訊協(xié)議，每一步都要嚴(yán)格按照IIC的協(xié)議來走的。
推薦你去PIC的官方網(wǎng)站找一下24VL04的中文數(shù)據(jù)手冊(cè)，它就是一個(gè)IIC器件，里面有對(duì)于IIC的時(shí)序圖，比較完整的。
需要說明的是“釋放SDA線”，8051的端口是默認(rèn)的雙向端口，既可以讀也可以寫。如果你把這個(gè)SDA端口變成低電平，那么你讀取這個(gè)SDA端口的狀態(tài)就只能讀取到一個(gè)低電平。但如果你把SDA拉高了，它可以讀取到高電平，如果外部是低電平的話，那么這個(gè)低電平會(huì)把SDA線拉低，讀取到的內(nèi)容就是低電平，這樣一來，CPU就可以正確的讀取到SDA的電平狀態(tài)了。
這個(gè)操作只在8051這類默認(rèn)端口為雙向的單片機(jī)上用到，如果是別的單片機(jī)（像PIC這種）就沒有這個(gè)操作了，PIC的端口是要去設(shè)定這個(gè)端口是讀取的還是輸出的，設(shè)定為讀取了就不能輸出了，設(shè)定為輸出了就讀取不到外部的信號(hào)了。

ID:485870 · 發(fā)表于 2019-3-11 19:15

刀刀見紅發(fā)表于 2019-3-9 02:40
所謂初始化并不是一定要達(dá)到什么目的，有時(shí)我們是在做一些聲明，有些是對(duì)一些數(shù)據(jù)進(jìn)行使用前的預(yù)處理或者是 ...

謝謝您！

ID:485870 · 發(fā)表于 2019-3-11 19:16

Y_G_G 發(fā)表于 2019-3-9 09:12
這都是IIC的基礎(chǔ)知識(shí)，說了也是和網(wǎng)上復(fù)制過來的一樣。
你應(yīng)該是沒有去看過IIC協(xié)議的時(shí)序圖，IIC是一個(gè)有 ...

十分感謝

ID:142059 · 發(fā)表于 2019-3-11 21:13

不管哪種通訊協(xié)議，總線在空閑的時(shí)候，都是高電平，為什么？因?yàn)閕o口內(nèi)部的設(shè)計(jì)原因，只有高電平能被拉低成低電平，而低電平是不能被拉高成高電平的，因?yàn)槔褪莾?nèi)部mos管直接導(dǎo)通，等效io接在GND，所以怎么拉高都不會(huì)變成高電平。所以我們要用高電平表示空閑，這樣我們要傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，把總線拉低一下就可以表示要準(zhǔn)備傳輸數(shù)據(jù)了。所以要初始化為高電平。而有的人還有疑問，51單片機(jī)io口開機(jī)狀態(tài)就是高電平啊，初始化再設(shè)置高電平不是多此一舉么？是的，在開機(jī)為高電平的單片機(jī)里是多此一舉，但是有的單片機(jī)開機(jī)后，io口是浮空狀態(tài)的，也就是電平不確定的狀態(tài)，這時(shí)候的初始化就很重要了。說了這么多，不知道你有沒有理解。

ID:162622 · 發(fā)表于 2019-3-11 23:47

IIC的應(yīng)答是誰接收數(shù)據(jù)（或命令）誰應(yīng)答，因而就有主機(jī)應(yīng)答與從機(jī)應(yīng)答之分，最后一次接收完可以不應(yīng)答給停止信號(hào)

ID:473159 · 發(fā)表于 2019-3-12 06:29

初始化又不妨礙你什么你干嘛要那樣斤斤計(jì)較

ID:449525 · 發(fā)表于 2019-3-12 08:24

大家都在2跟線上。如何通信？如何判斷是你在發(fā)送還是在接受？所以要規(guī)定下。

ID:370231 · 發(fā)表于 2019-3-12 10:19

51黑論壇_iic協(xié)議.pdf (7.15 MB, 下載次數(shù): 0)

ID:471782 · 發(fā)表于 2019-3-12 12:00

建議樓主在網(wǎng)上找個(gè)iic的協(xié)議資料好好看下

ID:485870 · 發(fā)表于 2019-3-14 20:55

Angle145 發(fā)表于 2019-3-11 21:13
不管哪種通訊協(xié)議，總線在空閑的時(shí)候，都是高電平，為什么？因?yàn)閕o口內(nèi)部的設(shè)計(jì)原因，只有高電平能被拉低成 ...

非常感謝您的幫助，這點(diǎn)理解到了

ID:485870 · 發(fā)表于 2019-3-14 21:03

Y_G_G 發(fā)表于 2019-3-9 09:12
這都是IIC的基礎(chǔ)知識(shí)，說了也是和網(wǎng)上復(fù)制過來的一樣。
你應(yīng)該是沒有去看過IIC協(xié)議的時(shí)序圖，IIC是一個(gè)有 ...

我看了時(shí)序圖手冊(cè)的，感覺代碼并沒有完全按照時(shí)序圖的要求來

ID:485870 · 發(fā)表于 2019-3-14 21:15

Angle145 發(fā)表于 2019-3-11 21:13
不管哪種通訊協(xié)議，總線在空閑的時(shí)候，都是高電平，為什么？因?yàn)閕o口內(nèi)部的設(shè)計(jì)原因，只有高電平能被拉低成 ...

能加一下qq嗎？以后遇到的問題還希望有人能幫幫忙，謝謝

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