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1） 最近學(xué)習(xí)51單片機(jī)，學(xué)到A/D,D/A轉(zhuǎn)換的時(shí)候發(fā)現(xiàn)我板子上的轉(zhuǎn)換芯片不是書上所講的ADC0804和DAC0832而是PCF8591T，看了一下它的數(shù)據(jù)手冊(cè)，發(fā)現(xiàn)它并不是書上所說(shuō)的并行傳輸數(shù)據(jù)，是使用 I2C 總線傳輸?shù)摹８懔藘商觳鸥愣瑢懗鰜?lái)給大家分享一下，不足之處請(qǐng)務(wù)必不吝指出。
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2015-9-9 12:22 上傳
以上是I2C總線的簡(jiǎn)單介紹。
就比如說(shuō)AT24C02存儲(chǔ)芯片，和PCF8591數(shù)模模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片都支持I2C端口。（如下圖）
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2） 接下來(lái)看如何使用I2C總線進(jìn)行通信
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以上是I2C總線通信的格式。
由上圖可以看出進(jìn)行通信需要以下幾個(gè)步驟
a.初始化I2C總線
就是把SDA和SCL都變成高電平。
- void init() //初始化
- {
- SDA=1;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- }
delay（）為延時(shí)函數(shù)
- void delay() //延時(shí)4-5個(gè)微秒
- {;;}
b.發(fā)送起始信號(hào)
就是保持SCL為高電平，而SDA從高電平降為低電平（這是I2C總線的規(guī)定，別問(wèn)我為什么）
- void start()//起始信號(hào)
- {
- SDA=1;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- SDA=0;
- delay();
- }
c.發(fā)送地址字（芯片的硬件地址）
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（8591的數(shù)據(jù)手冊(cè)）
前四位對(duì)同一種芯片來(lái)說(shuō)是固定的，不同的芯片之間不同。就像pcf8591是1001而at24c02是1010
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接下來(lái)三位A0，A1，A2是可編程的三個(gè)地址位，這里說(shuō)說(shuō)的編程并不是通過(guò)軟件編程，而是把A0，A1，A2三個(gè)引腳接不同的電壓來(lái)確定數(shù)值。接VCC表示1，接GND表示0。為什么要有這三個(gè)呢？因?yàn)橛锌赡苣阍贗2C總線上“并聯(lián)”了不止一個(gè)相同的元件（比如說(shuō)接了三個(gè)8591），那你如何來(lái)分辨你要操作的是哪一個(gè)芯片呢，就是通過(guò)設(shè)置A0，A1，A2的數(shù)值，來(lái)區(qū)別。可編程的地址一個(gè)有三位，也就是說(shuō)最多可以接8個(gè)相同的芯片在同一個(gè)I2C總線上。
最后一位是 讀/寫 位，1為讀，0為寫。
@如何寫數(shù)據(jù)
寫數(shù)據(jù)只需要按照時(shí)序圖
1.先將SCL置0（只有它為0的時(shí)候SDA才允許變化）
2.改變SDA是數(shù)值（就是你當(dāng)前要穿的一位是0還是1）
3.把SCL置1（此時(shí)芯片就會(huì)讀取總線上的數(shù)據(jù)）
下面是代碼
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
[cpp] view plaincopy
- void write_byte(uchar date) //寫一字節(jié)數(shù)據(jù)
- {
- uchar i,temp;
- temp=date;
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- temp=temp<<1; //左移一位 移出的一位在CY中
- SCL=0; //只有在scl=0時(shí)sda能變化值
- delay();
- SDA=CY;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- }
- SCL=0;
- delay();
- SDA=1;
- delay();
- }
發(fā)送地址的時(shí)候只需把地址傳給該函數(shù)即可。
d.應(yīng)答（ACK）
每接受或發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)后都需要發(fā)送一位應(yīng)答，來(lái)表是否收到了前面一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。
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[cpp] view plaincopy
- void respons()//應(yīng)答 相當(dāng)于一個(gè)智能的延時(shí)函數(shù)
- {
- uchar i;
- SCL=1;
- delay();
- while((SDA==1)&&(i<250))//沒(méi)收到應(yīng)答，我等!~~
- i++; //等了250次沒(méi)收到就不管他了，就當(dāng)他收到了-_-
- //其實(shí)沒(méi)收到的話可以結(jié)束程序的
- SCL=0;
- delay();
- }
e.發(fā)送/接受數(shù)據(jù)（取決于前面地址字的最后一位讀/寫位）
發(fā)送數(shù)據(jù)和上面的發(fā)送地址調(diào)用同一個(gè)函數(shù)，只要穿給他數(shù)據(jù)即可。
接收數(shù)據(jù)其實(shí)和發(fā)送數(shù)據(jù)差不多，只不過(guò)要把接收到的數(shù)據(jù)一位一位拼裝成一字節(jié)數(shù)據(jù)，看代碼~
- 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;//先左移一位，再在最低位接受當(dāng)前位
- SCL=0;
- delay();
- }
- return k;
- }
f.應(yīng)答
g.·······如此循環(huán)，直到數(shù)據(jù)一個(gè)字一個(gè)字的發(fā)完
h.發(fā)送終止信號(hào)
就是SCL在高電平的時(shí)候SDA由低電平變成高電平
- void stop() //停止信號(hào)
- {
- SDA=0;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- SDA=1;
- delay();
- }
以上就是整個(gè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程了
為了更好的掌握I2C總線我在此放兩個(gè)例子，一個(gè)是書上（郭天祥的，你們懂的）EPROM存儲(chǔ)定時(shí)時(shí)間的例子，還有就是用PCF8591進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換的例子。
1.EPROM存儲(chǔ)定時(shí)時(shí)間 - //JP10（P0）接JP12
- //我發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)手冊(cè)（電路圖pdf）上錯(cuò)了 SCL連的是P2^1 而SDA連的P2^0
- //程序功能：在數(shù)碼管上顯示數(shù)字，每隔1s增加1
- // 但是每次復(fù)位或者掉電程序都會(huì)把當(dāng)前數(shù)值存儲(chǔ)到AT24C02中，并在下次啟動(dòng)時(shí)讀取
- #include
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
- bit write=0; //寫24c02的標(biāo)志
- sbit SCL=P2^1; //串行時(shí)鐘輸入端
- sbit SDA=P2^0; //串行數(shù)據(jù)輸入端
- sbit LS138A=P2^2;//138譯碼器的3位 控制數(shù)碼管的
- sbit LS138B=P2^3;
- sbit LS138C=P2^4;
- uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}; //數(shù)顯管字模
- uchar second,tempt; //second用來(lái)計(jì)秒數(shù) ，tempt用來(lái)臨時(shí)存放0.05s的次數(shù) 滿20即1s寫入
- void delay() //延時(shí)4-5個(gè)微秒
- {;;}
- void delay_1ms(uint z)
- {
- uint x,y;
- for(x=z;x>0;x--)
- for(y=110;y>0;y--)
- ;
- }
- void start()//起始信號(hào)
- {
- SDA=1;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- SDA=0;
- delay();
- }
- void stop() //停止信號(hào)
- {
- SDA=0;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- SDA=1;
- delay();
- }
- void respons()//應(yīng)答 相當(dāng)于一個(gè)智能的延時(shí)函數(shù)
- {
- uchar i;
- SCL=1;
- delay();
- while((SDA==1)&&(i<250))//沒(méi)收到應(yīng)答，我等!~~
- i++; //等了250次沒(méi)收到就不管他了，就當(dāng)他收到了-_-
- //其實(shí)沒(méi)收到的話可以結(jié)束程序的
- SCL=0;
- delay();
- }
- void init() //初始化
- {
- SDA=1;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- }
- void write_byte(uchar date) //寫一字節(jié)數(shù)據(jù)
- {
- uchar i,temp;
- temp=date;
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- temp=temp<<1; //左移一位 移出的一位在CY中
- SCL=0; //只有在scl=0時(shí)sda能變化值
- delay();
- SDA=CY;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- }
- SCL=0;
- delay();
- 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;//先左移一位，再在最低位接受當(dāng)前位
- SCL=0;
- delay();
- }
- return k;
- }
- void write_add(uchar address,uchar date)
- {
- start();
- write_byte(0xa0); //10100000 前四位固定 接下來(lái)三位全部被接地了 所以都是0 最后一位是寫 所以為低電平
- respons();
- write_byte(address);
- respons();
- write_byte(date);
- respons();
- stop();
- }
- uchar read_add(uchar address)
- {
- uchar date;
- start();
- write_byte(0xa0);
- respons();
- write_byte(address);
- respons();
- start();
- write_byte(0xa1);
- respons();
- date=read_byte();
- stop();
- return date;
- }
- void display(uchar ge,uchar shi)
- {
- P0=0xff;
- LS138A=0; //第一位
- LS138B=0;
- LS138C=0;
- P0=table[ge];
- delay_1ms(5);
- P0=0xff;
- LS138A=1; //第二位
- LS138B=0;
- LS138C=0;
- P0=table[shi];
- delay_1ms(5);
- P0=0xff;
- }
- void main()
- {
- init();
- second=read_add(2); //讀出保存的數(shù)據(jù)
- if(second>=100)
- second=0;
- TMOD=0x01; //定時(shí)器工作方式1
- ET0=1;
- EA=1;
- TH0=(65536-50000)/256;
- TL0=(65536-50000)%256;
- TR0=1; //開始計(jì)時(shí)
- while(1)
- {
- display(second/10,second%10);
- if(write==1)
- {
- write=0;
- write_add(2,second);
- }
- }
- }
- void t0() interrupt 1
- {
- TH0=(65536-50000)/256;
- TL0=(65536-50000)%256;
- tempt++;
- if(tempt==20)
- {
- tempt=0;
- second++;
- write=1;
- if(second==100)
- second=0;
- }
- }
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這是電路圖
2.DA轉(zhuǎn)換
- //I2C總線很強(qiáng)大
- //程序功能：通過(guò)DA轉(zhuǎn)換把輸出電壓逐漸增大，使加在上面的發(fā)光二級(jí)管慢慢變亮
- // 到最亮后再變暗，如此循環(huán)
- #include
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
- #define PCF8591 0x90 //PCF8591 地址
- sbit SCL=P2^1; //串行時(shí)鐘輸入端
- sbit SDA=P2^0; //串行數(shù)據(jù)輸入端
- void delay() //延時(shí)4-5個(gè)微秒
- {;;}
- void delay_1ms(uint z)
- {
- uint x,y;
- for(x=z;x>0;x--)
- for(y=110;y>0;y--)
- ;
- }
- void start()//開始信號(hào)
- {
- SDA=1;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- SDA=0;
- delay();
- }
- void stop() //停止信號(hào)
- {
- SDA=0;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- SDA=1;
- delay();
- }
- void respons()//應(yīng)答 相當(dāng)于一個(gè)智能的延時(shí)函數(shù)
- {
- uchar i;
- SCL=1;
- delay();
- while((SDA==1)&&(i<250))
- i++;
- SCL=0;
- delay();
- }
- void init() //初始化
- {
- SDA=1;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- }
- void write_byte(uchar date) //寫一字節(jié)數(shù)據(jù)
- {
- uchar i,temp;
- temp=date;
- for(i=0;i<8;i++)
- {
- temp=temp<<1; //左移一位 移出的一位在CY中
- SCL=0; //只有在scl=0時(shí)sda能變化值
- delay();
- SDA=CY;
- delay();
- SCL=1;
- delay();
- }
- SCL=0;
- delay();
- SDA=1;
- delay();
- }
- void write_add(uchar control,uchar date)
- {
- start();
- write_byte(PCF8591); //10010000 前四位固定 接下來(lái)三位全部被接地了 所以都是0 最后一位是寫 所以為低電平
- respons();
- write_byte(control);
- respons();
- write_byte(date);
- respons();
- stop();
- }
- void main()
- {
- uchar a;
- init();
- while(1)
- {
- write_add(0x40,a);
- delay_1ms(5);
- a++;
- if(a>250)
- a=0;
- }
- }
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