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標(biāo)題: I2C總線(xiàn)入門(mén)(PCF8591T和AT24C02的使用) [打印本頁(yè)]

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作者: piaolin    時(shí)間: 2015-10-29 17:43
標(biāo)題: I2C總線(xiàn)入門(mén)(PCF8591T和AT24C02的使用)
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(shū)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(shū)上所說(shuō)的并行傳輸數(shù)據(jù)，是使用 I2C 總線(xiàn)傳輸?shù)�。搞了兩天才搞懂，�?xiě)出來(lái)給大家分享一下，不足之處請(qǐng)務(wù)必不吝指出。



以上是I2C總線(xiàn)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）
         



2） 接下來(lái)看如何使用I2C總線(xiàn)進(jìn)行通信


以上是I2C總線(xiàn)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(xiàn)

就是把SDA和SCL都變成高電平。

[cpp] view plaincopyprint?

• void init() //初始化
• {
•     SDA=1;
•     delay();
•     SCL=1;
•     delay();
• }
  

delay（）為延時(shí)函數(shù)

[cpp] view plaincopyprint?

• 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(xiàn)的規(guī)定，別問(wèn)我為什么）

[cpp] view plaincopyprint?

• 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）

（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
       
    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(xiàn)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(xiàn)上。
    最后一位是 讀/寫(xiě) 位，1為讀，0為寫(xiě)。


@如何寫(xiě)數(shù)據(jù)
寫(xiě)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(xiàn)上的數(shù)據(jù)）
下面是代碼

[cpp] view plaincopyprint?

• #define uchar unsigned char
• #define uint unsigned int
  

[cpp] view plaincopyprint?

• void write_byte(uchar date) //寫(xiě)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)。



[cpp] view plaincopyprint?

• 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(huà)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(xiě)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~

[cpp] view plaincopyprint?

• 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

[cpp] view plaincopyprint?

• 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(xiàn)我在此放兩個(gè)例子，一個(gè)是書(shū)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

[cpp] view plaincopyprint?

• //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 <reg51.h>
• #define uchar unsigned char
• #define uint unsigned int
• bit write=0;    //寫(xiě)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(mǎn)20即1s寫(xiě)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(huà)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(xiě)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(xiě) 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(kāi)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;
•     }
• }
  

這是電路圖


2.DA轉(zhuǎn)換

[cpp] view plaincopyprint?

• //I2C總線(xiàn)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 <reg51.h>
• #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(kāi)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(xiě)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(xiě) 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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作者: 騰飛的龍    時(shí)間: 2015-10-29 22:58
高手啊學(xué)習(xí)分享學(xué)習(xí)啦

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作者: 公子墨    時(shí)間: 2017-7-3 09:45
樓主，感謝分享，我的板子沒(méi)有時(shí)鐘輸入端，只有數(shù)據(jù)輸入端，數(shù)據(jù)輸出端，Gnd，關(guān)于數(shù)模轉(zhuǎn)換的那個(gè)怎么弄

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作者: chaoself    時(shí)間: 2018-1-26 22:12
高手啊學(xué)習(xí)分享學(xué)習(xí)啦

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作者: INSIST    時(shí)間: 2018-3-20 20:21
void write_byte(uchar date) //寫(xiě)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(); }

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作者: INSIST    時(shí)間: 2018-3-20 20:22
可以在詳細(xì)說(shuō)一下，是怎樣說(shuō)一字節(jié)的數(shù)據(jù)嗎

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作者: QQ572008555    時(shí)間: 2020-2-18 23:00
我目前看了一半 不過(guò)大體上都看懂了 后面的還沒(méi)看懂 不過(guò)具體等實(shí)戰(zhàn)

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歡迎光臨 (http://www.denmoz.com/bbs/)

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