[嵌入式] 51单片机学习笔记

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51单片机学习笔记

- IIC总线

IIC总线

IIC概述

IIC百科
 SPI、UART、RS232、RS485、IIC 5种嵌入式经典通信总线协议精讲

IIC时序结构

Start

起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平

在这里插入图片描述

/**
  * @brief  起始
  * @param  
  * @retval 
  */
void I2C_Start(void)
{
	I2C_SDA = 1;
	I2C_SCL = 1;
	I2C_SDA = 0;
	I2C_SCL = 0;
}

Stop

终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

在这里插入图片描述

/**
  * @brief  终止
  * @param  
  * @retval 
  */
void I2C_Stop(void)
{
	I2C_SDA = 0;
	I2C_SCL = 1;
	I2C_SDA = 1;
}

发送一个字节

SCL低电平期间，主机将数据位一次放到SDA先上（高位在前）
拉高SCL电平，从机在SCL高电平期间读取数据位
如此循环8次即可读一个字节

在这里插入图片描述

/**
  * @brief  发送一个字节
  * @param  
  * @retval 
  */
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{
	unsigned char i;
	for(i = 0; i < 8; i++){
		I2C_SDA = Byte & (0x80 >> i);
		I2C_SCL = 1;
		I2C_SCL = 0;
	}
}

接收一个字节

SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前）
拉高SCL，主机在SCL高电平时读取数据位
如此循环8次，即可接收一个字节（在接收前需要释放SDA，及SDA = 1）

在这里插入图片描述

/**
  * @brief  接收一个字节
  * @param  
  * @retval 
  */
unsigned char ReceiveByte(void)
{
	unsigned char i, Byte = 0x00;
	
	I2C_SDA = 1;
	
	for(i = 0; i < 8; i++){
		I2C_SCL = 1;
	
		if(I2C_SDA){
			Byte |= (0x80 >> i);
		}
		
		I2C_SCL = 0;
	}
	
	return Byte;
}

发送应答

在接收完一个字节后，主机在下一个时钟发送一位数据，0标识应答，1标识非应答

在这里插入图片描述

/**
  * @brief  I2C发送应答
  * @param  AckBit 应答位，0为应答，1为非应答
  * @retval 无
  */
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)
{
	I2C_SDA = AckBit;
	I2C_SCL = 1;
	I2C_SCL = 0;
}

接收应答

在发送完一个字节滞后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，0标识应答，1标识非应答（主机在接收前，需要释放SDA）

在这里插入图片描述

/**
  * @brief  I2C接收应答位
  * @param  无
  * @retval 接收到的应答位，0为应答，1为非应答
  */
unsigned char I2C_ReceiveAck(void)
{
	unsigned char AckBit;
	I2C_SDA = 1;
	I2C_SCL = 1;
	AckBit = I2C_SDA;
	I2C_SCL = 0;
	return AckBit;
}

IIC数据帧

发送一帧数据

在这里插入图片描述

接收一帧数据

在这里插入图片描述

紫色部分为从机发送

AT24C02应用

在这里插入图片描述

/**
  * @brief  AT24C02写入一个字节
  * @param  WordAddress 要写入字节的地址
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(Data);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Stop();
}

/**
  * @brief  AT24C02读取一个字节
  * @param  WordAddress 要读出字节的地址
  * @retval 读出的数据
  */
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
	unsigned char Data;
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_SendByte(WordAddress);
	I2C_ReceiveAck();
	I2C_Start();
	I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS|0x01);
	I2C_ReceiveAck();
	Data = I2C_ReceiveByte();
	I2C_SendAck(1);
	I2C_Stop();
	return Data;
}