51單片機(jī)普通IO口模擬IIC總線的程序?qū)崿F(xiàn)

IIC是總線結(jié)構(gòu)，1個(gè)Master，1個(gè)或多個(gè)Slave，各Slave設(shè)備以7位地址區(qū)分，地址后面再跟1位讀寫位，表示讀（=1）或者寫（=0），所以我們有時(shí)也可看到8位形式的設(shè)備地址，此時(shí)每個(gè)設(shè)備有讀、寫兩個(gè)地址，高7位地址其實(shí)是相同的。
IIC數(shù)據(jù)格式如下：
無數(shù)據(jù)：SCL=1，SDA=1；
開始位（Start）：當(dāng)SCL=1時(shí)，SDA由1向0跳變；
停止位（Stop）：當(dāng)SCL=1時(shí)，SDA由0向1跳變；
數(shù)據(jù)位：當(dāng)SCL由0向1跳變時(shí)，由發(fā)送方控制SDA，此時(shí)SDA為有效數(shù)據(jù)，不可隨意改變SDA；
當(dāng)SCL保持為0時(shí)，SDA上的數(shù)據(jù)可隨意改變；
地址位：定義同數(shù)據(jù)位，但只由Master發(fā)給Slave；
應(yīng)答位（ACK）：當(dāng)發(fā)送方傳送完8位時(shí)，發(fā)送方釋放SDA，由接收方控制SDA，且SDA=0；
否應(yīng)答位（NACK）：當(dāng)發(fā)送方傳送完8位時(shí)，發(fā)送方釋放SDA，由接收方控制SDA，且SDA=1。
當(dāng)數(shù)據(jù)為單字節(jié)傳送時(shí)，格式為：
開始位，8位地址位（含1位讀寫位），應(yīng)答，8位數(shù)據(jù)，應(yīng)答，停止位。
當(dāng)數(shù)據(jù)為一串字節(jié)傳送時(shí)，格式為：
開始位，8位地址位（含1位讀寫位），應(yīng)答，8位數(shù)據(jù)，應(yīng)答，8位數(shù)據(jù)，應(yīng)答，……，8位數(shù)據(jù)，應(yīng)答，停止位。
需要注意的是：
1、SCL一直由Master控制，SDA依照數(shù)據(jù)傳送的方向，讀數(shù)據(jù)時(shí)由Slave控制SDA，寫數(shù)據(jù)時(shí)由Master控制SDA。當(dāng)8位數(shù)據(jù)傳送完畢之后，應(yīng)答位或者否應(yīng)答位的SDA控制權(quán)與數(shù)據(jù)位傳送時(shí)相反。
2、開始位“Start”和停止位“Stop”，只能由Master來發(fā)出。
3、地址的8位傳送完畢后，成功配置地址的Slave設(shè)備必須發(fā)送“ACK”。否則否則一定時(shí)間之后Master視為超時(shí)，將放棄數(shù)據(jù)傳送，發(fā)送“Stop”。
4、當(dāng)寫數(shù)據(jù)的時(shí)候，Master每發(fā)送完8個(gè)數(shù)據(jù)位，Slave設(shè)備如果還有空間接受下一個(gè)字節(jié)應(yīng)該回答“ACK”，Slave設(shè)備如果沒有空間接受更多的字節(jié)應(yīng)該回答“NACK”，Master當(dāng)收到“NACK”或者一定時(shí)間之后沒收到任何數(shù)據(jù)將視為超時(shí)，此時(shí)Master放棄數(shù)據(jù)傳送，發(fā)送“Stop”。
5、當(dāng)讀數(shù)據(jù)的時(shí)候，Slave設(shè)備每發(fā)送完8個(gè)數(shù)據(jù)位，如果Master希望繼續(xù)讀下一個(gè)字節(jié)，Master應(yīng)該回答“ACK”以提示Slave準(zhǔn)備下一個(gè)數(shù)據(jù)，如果Master不希望讀取更多字節(jié)，Master應(yīng)該回答“NACK”以提示Slave設(shè)備準(zhǔn)備接收Stop信號(hào)。
6、當(dāng)Master速度過快Slave端來不及處理時(shí)，Slave設(shè)備可以拉低SCL不放（SCL=0將發(fā)生“線與”）以阻止Master發(fā)送更多的數(shù)據(jù)。此時(shí)Master將視情況減慢或結(jié)束數(shù)據(jù)傳送。

下面是本人編寫的單片機(jī)普通IO口模擬IIC總線的程序源代碼：

/*Fuction:GPIO模擬iic bus，實(shí)現(xiàn)與AT24C02的數(shù)據(jù)通信PS:該源代碼是以STC89C52為平臺(tái)編寫的，可通過修改包含的頭文件以適用于所有51系列單片機(jī)SD:Jason*/#include #include sbit sda = P2^0;sbit scl = P2^1;unsigned char table1[11]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};unsigned char table2[11];void init();void somenop();void delay(unsigned char);void start();void stop();void send_ack(unsigned char);unsigned char rec_ack();void write_byte(unsigned char);unsigned char read_byte();unsigned char write_add(unsigned char,unsigned char *,unsigned char);unsigned char read_add(unsigned char,unsigned char *,unsigned char);void main(){init();write_add(0x10,table1,10);delay(100);read_add(0x10,table2,10);while(1);}//端口初始化void init(){memset(table2,0,sizeof(table2));sda = 1;scl = 1;somenop();}//起始信號(hào)void start(){sda = 1;somenop();scl = 1;somenop();sda = 0;somenop();}//終止信號(hào)void stop(){sda = 0;somenop();scl = 1;somenop();sda = 1;somenop();}//主機(jī)發(fā)送應(yīng)答信號(hào)void send_ack(unsigned char ack){scl = 0;somenop();sda = ack;somenop();scl = 1;somenop();scl = 0;somenop();sda = 1;somenop();}//主機(jī)接收應(yīng)答信號(hào)unsigned char rec_ack(){scl = 1;somenop();if(sda == 1){scl = 0;delay(1);scl = 1;if(sda == 1)return 1;}elsereturn 0;}//寫一個(gè)字節(jié)void write_byte(unsigned char dat){unsigned char i,a;a = dat;for(i=0;i<8;i++){a = a<<1;scl = 0;somenop();sda = CY;somenop();scl = 1;somenop();}scl = 0;somenop();sda = 1;somenop();}//讀一個(gè)字節(jié)unsigned char read_byte(){unsigned char i,a;scl = 0;somenop();sda = 1;somenop();for(i=0;i<8;i++){scl = 1;somenop();a = (a<<1)|sda;scl = 0;somenop();}return a;}//向add地址寫入len長度的dat數(shù)據(jù)unsigned char write_add(unsigned char add,unsigned char *dat,unsigned char len){unsigned char flag,i;start();write_byte(0xa0);if(rec_ack() == 0){write_byte(add);if(rec_ack() == 0){for(i=0;i0;y--)for(z=110;z>0;z--);}