单片机IIC通信的简单讲解前言一、物理层面二、协议层面三、参考程序

前言

IIC总线的产生和应用:IIC总线是PHILIPS公司开发的一种串行总线。IIC总线应用广泛,很多器件上都配置有IIC总线接口,如EEPROM、时钟芯片、传感器芯片等。
IIC总线有两根信号线，一个能够双向传输的数据线SDA、另一个能够双向传输的时钟线SCL，是信号线最少的串行总线之一。

一、物理层面

支持多设备的总线。在一个I2C通讯总线中，可连接多个I2C通讯设备，支持多个通讯主机及多个通讯从机。
SDA数据线即用来表示数据，SCL时钟线用于数据收发同步。
每个连接到总线的设备都有一个独立的地址，主机可以利用这个地址进行不同设备之间的访问。
总线通过上拉电阻接到电源。当I2C设备空闲时，会输出高阻态，而当所有设备都空闲，都输出高阻态时，由上拉电阻把总线拉成高电平。
多个主机同时使用总线时，为了防止数据冲突，会利用仲裁方式决定由哪个设备来使用总线。

二、协议层面

IIc总线协议规定：

1.总线每次传送开始时必须要有起始信号，传输结束时必须有停止信号。
2.发送起始信号后的第一个字节为发送器件的寻址地址和方向：字节的高7位为从器件的寻址地址，第8位为方向位('0’表示写操作，'1’表示读操作)。
3.其余的字节为传输的数据。
4.发送到SDA线上的每个字节必须为8位。
5.每个字节传输完成后，接收方必须发出一个应答位ACK。
6.首先传输数据的最高位（MSB）。

起始信号

SCL信号保持高电平时，SDA产生由‘高变低’的电平变化。

停止信号

SCL信号保持高电平时，SDA产生‘由低到高’的电平变化。

在第9个时钟时，数据发送端会释放SDA的控制权，由数据接收端控制SDA，若SDA为高电平，则表示非应答信号，低电平为应答信号。

数据传输过程图解

三、参考程序

*该程序为蓝桥杯单片机比赛官方所提供的参考代码

/*
  程序说明: IIC总线驱动程序
  软件环境: Keil uVision 4.10 
  硬件环境: CT107单片机综合实训平台 8051，12MHz
  日    期: 2011-8-9
  该程序为蓝桥杯单片机比赛官方所提供的参考代码
*/

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"

#define somenop {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}    


#define SlaveAddrW 0xA0
#define SlaveAddrR 0xA1

//总线引脚定义
sbit SDA = P2^1;  /* 数据线 */
sbit SCL = P2^0;  /* 时钟线 */


//总线启动条件
void IIC_Start(void)
{
	SDA = 1;
	SCL = 1;
	somenop;
	SDA = 0;
	somenop;
	SCL = 0;	
}

//总线停止条件
void IIC_Stop(void)
{
	SDA = 0;
	SCL = 1;
	somenop;
	SDA = 1;
}

//应答位控制
void IIC_Ack(bit ackbit)
{
	if(ackbit) 
	{	
		SDA = 0;
	}
	else 
	{
		SDA = 1;
	}
	somenop;
	SCL = 1;
	somenop;
	SCL = 0;
	SDA = 1; 
	somenop;
}

//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
	SDA = 1;
	somenop;
	SCL = 1;
	somenop;
	if(SDA)    
	{   
		SCL = 0;
		IIC_Stop();
		return 0;
	}
	else  
	{ 
		SCL = 0;
		return 1;
	}
}

//通过I2C总线发送数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)
{
	unsigned char i;
	for(i=0;i<8;i++)
	{   
		if(byt&0x80) 
		{	
			SDA = 1;
		}
		else 
		{
			SDA = 0;
		}
		somenop;
		SCL = 1;
		byt <<= 1;
		somenop;
		SCL = 0;
	}
}

//从I2C总线上接收数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
	unsigned char da;
	unsigned char i;
	
	for(i=0;i<8;i++)
	{   
		SCL = 1;
		somenop;
		da <<= 1;
		if(SDA) 
		da |= 0x01;
		SCL = 0;
		somenop;
	}
	return da;
}

最后

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