51单片机下实现软件模拟IIC通信
阅读原文时间:2023年07月08日阅读:1

1、IIC协议简易概述

IIC全称Inter-Integrated Circuit (集成电路总线),是由PHILIPS公司在80年代开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。IIC属于半双工同步通信方式。

特点

  • 简单性和有效性。

    由于接口直接在组件之上,因此IIC总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降

    低了互联成本。总线的长度可高达25英尺,并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件。

  • 多主控(multimastering)

    其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当

    然,在任何时间点上只能有一个主控。

  • 构成

    IIC串行总线一般有两根信号线,一根是双向的数据线SDA,另一根是时钟线SCL,其时钟信号是由主控

    器件产生。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上,各设备的时钟线SCL接到总线

    的SCL上。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址。

为了保证数据稳定性和减少干扰,SCL和SDA都需接上拉电阻(大小由速度和容性负载决定,一般3.3-10K之间)。

2、IIC协议

IIC总线在传输数据的过程中一共有三种类型信号,分别为:开始信号、结束信号和应答信号,这些信号中,起始信号是必需的。

*** IIC总线通信过程**

1.主机发送起始信号启用总线

2.主机发送一个字节数据指明从机地址和后续字节的传送方向,0000 0110,最后一位为0表示主机给从机发,为1表示从机给主机发

3.被寻址的从机发送应答信号回应主机

4.发送器发送一个字节数据

5.接收器发送应答信号回应发送器

….循环步骤4,5

n.通信完成后主机发送停止信号释放总线

  • 起始信号

    SCL为高电平时,SDA由高变低表示起始信号

    /定义IIC信号引脚/
    sbit scl = P0^1;
    sbit sda = P0^3;

    /IIC起始信号/
    void IIC_Start()
    {
    sda = 1;
    scl = 1;
    nop();//11.0592MHZ晶振下,nop()函数耗时约5us
    sda = 0;
    nop();
    }

  • 终止信号

    SCL为高电平时,SDA由低变高表示停止信号

    /IIC终止信号/
    void IIC_Stop()
    {
    sda = 0;
    scl = 1;
    nop();
    sda = 1;
    nop();
    }

  • 应答信号

    发送器每发送一个字节(8个bit),就在时钟脉冲9期间释放数据线,由接收器反馈一个应答信号。

    应答信号为低电平时,规定为有效应答位(ACK,简称应答位),表示接收器已经成功地接收了该字

    节;应答信号为高电平时,规定为非应答位(NACK),一般表示接收器接收该字节没有成功。

/***IIC应答信号***/
char IIC_ACK()
{
    char flag;
    sda = 1;//在时钟脉冲9期间释放数据线
    _nop_();
    scl = 1;
    _nop_();
    flag = sda;
    _nop_();
    scl = 0;
    _nop_();
    return flag;
}
  • 数据发送的时序

    IIC总线在进行数据传送时,时钟线SCL为低电平期间发送器向数据线上发送一位数据,在此期间数据线上的信号允许发生变化,时钟线SCL为高电平期间接收器从数据线上读取一位数据,在此期间数据线上的信号不允许发生变化,必须保持稳定。

    /IIC协议发送一个字节数据/
    void IIC_Send_Byte(char Send_data)
    {
    int i;
    for(i = 0;i<8;i++)
    {
    scl = 0;//scl拉低,让sda做好数据准备
    sda = Send_data & 0x80;//1000 0000获得Send_data的最高位,给sda
    nop();//发送数据建立时间
    scl = 1;//scl拉高开始发送
    nop();//数据发送时间
    scl = 0;//发送完毕拉低
    nop();//等待一段时间
    Send_data = Send_data << 1;
    }
    }

手机扫一扫

移动阅读更方便

阿里云服务器
腾讯云服务器
七牛云服务器

你可能感兴趣的文章