51单片机 IIC通信总结

IIC概述
IIC：是两线串行总线，它是由时钟线SCL和数据线SDA构成，可以进行发送和接受数据。高速IIC总线一般可以达到400kbs以上。是半双工通信。

IIC可以分为软件IIC和硬件IIC
软件IIC:软件IIC是指通过单片机两个IO口模拟IIC，通过软件控制引脚高低电平模拟IIC时序。
硬件IIC：是通过硬件IIC的芯片，直接硬件调用内部寄存器。

IIC通信协议
IIC通信由开始、结束、发送、响应、接受组成。
当IIC是高电平时，SDA不允许变化，当SCL为低电平时，SDA可以任意0、1变化。

空闲状态
是指没有通信的状态，IIC的SDA和SCL同时为高电平时，是总线的空闲状态。

开始信号和停止信号
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高到低，开始信号是一种电平转变时序状态。
停止信号：SCL为高电平时，SDA由低到高，开始信号是一种电平转变时序状态。

开始信号程序：

void IIC_Start(void)
{
    IIC_SCL = 1;
    IIC_SDA = 1;
    delay_us(4);
    IIC_SDA = 0;
    delay_us(4);
    IIC_SCL = 0 ;
}

停止信号时序：

void IIC_Stop(void)
{
    IIC_SCL = 0;
    IIC_SDA = 0;
    delay_us(4);
    IIC_SCL = 1;
    delay_us(4);
    IIC_SDA = 1 ;
}

应答信号
发送器每发送一个字节，在时钟线内先发送数据，再由接收反馈一个应答信号。应答信号(ACK)为低电平时,表示接受器成功接收该字节，应答信号(NACK)为高电平时，表示接受器未接收该字节。
在这里插入图片描述
应答信号程序

void Ack(void)
{
    IIC_SCL = 0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA = 0;
    delay_us(2);
    IIC_SCL = 1;
    delay_us(2);
    IIC_SDA = 0;
}

非应答信号程序

void Ack(void)
{
    IIC_SCL = 0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA = 1;
    delay_us(2);
    IIC_SCL = 1;
    delay_us(2);
    IIC_SDA = 0;
}

发送数据程序

void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
    u8 t;
    SDA_OUT();
    IIC_SCL = 0;
    for(t=0;t<8;t++)
    {
        if((txd&0x80)>>7)
             IIC_SDA = 1;
        else
             IIC_SDA = 0;    
        txd<<=1;       
        delay_us(2);   
        IIC_SCL=1;
        delay_us(2); 
        IIC_SCL=0;    
        delay_us(2);
    }
}

等待应答信号程序

u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
    u8 ucErrTime = 0;
    SDA_IN();
    IIC_SDA=1;delay_us(1);
    IIC_SCL=1;delay_us(1);
    while(READ_SDA)
    {
        ucErrTime++;
        if(ucErrTime>250)
        {
            IIC_Stop();
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL=0;
    return 0;  
} 

接收数据程序

u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
    unsigned char i,receive=0;
    SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
    {
        IIC_SCL=0; 
        delay_us(2);
        IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
        delay_us(1); 
    }                     
    if (!ack)
        IIC_NAck();
    else
        IIC_Ack(); 
    return receive;
}

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