C51单片机模拟I2C总线驱动程序

51单片机的I2C底层驱动程序（IO口模拟）/*Title:I2C for 80C51Author：yuyouliang51单片机（本人使用STC89C52单片机，12T模式）的I2C驱动程序，使用逻辑分析仪对该协议进行分析，发现波形比较美观，SCL 的频率在70KHz左右（11.0592M晶振），低于标准的100K，可以适应大多数的I2C器件。

如果感觉速度过快或过慢，可以自行修改延时。

希望可以给读者一个参考，给读者一些帮助！*//*i2c.h文件 */#ifndef __I2C_H_#define __I2C_H_sbit SCL = P2^1;sbit SDA = P2^0;void start_i2c(); //启动I2C总线：SCL高电平期间，SDA由高变低void stop_i2c(); //停止I2C总线：SCL高电平期间，SDA由低变高void send_i2c(unsigned char c); //主机发送一个字节,先发送最高位unsigned char receive_i2c(); //主机接收一个字节,先接收最高位void master_ack(bit ack); //主机非应答信号(填参数0)或应答信号(填参数1)void slave_ack(); //等待从机应答信号#endif/* i2c.c文件 */#include#include#include#define nop() _nop_()void start_i2c() //启动I2C总线:SCL高电平期间，SDA由高变低{SDA=1;SCL=1;nop();nop();nop();nop();SDA=0;SCL=0;}void stop_i2c() //停止I2C总线，SCL高电平期间，SDA由低变高{SDA=0;SCL=1;nop();nop();nop();nop();SDA=1;}void slave_ack() //等待从机应答信号，如果从机迟迟没有应答，则结束总线。

I2C总线（主）C51源程序#define ROMADDRESS 0xA0sfr IIC_CON = 0xA0;sbit WP = IIC_CON^5;sfr IIC_INTER = 0x90;sbit SCL = IIC_INTER^6;sbit SDA = IIC_INTER^7;bit ack; /*应答标志位*/void DelayMs(unsigned char i){unsigned int count;for(i;i!=0;i--)for(count=6;count!=0;count--);}/************************************************************** *********//*名称: IIC_Start()/*说明: 启动I2C总线,即发送I2C起始条件./*输入: 无/*输出: 无/************************************************************** *********/void IIC_Start(void){SCL=1; DelayMs(1);SDA=1; DelayMs(1);SDA=0; DelayMs(1); /*发送起始信号*/SCL=0; DelayMs(1); /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */ }/***********************************************************************//*名称: IIC_Stop()/*说明: 结束I2C总线,即发送I2C结束条件./*输入: 无/*输出: 无/************************************************************** *********/void IIC_Stop(void){SCL=1; DelayMs(1); /*发送结束条件的时钟信号*/SDA=0; DelayMs(1);SDA=1; DelayMs(1); /*发送I2C总线结束信号*/SCL=0; DelayMs(1);}/************************************************************** *********//*名称: IIC_DataSend()/*说明: 将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0)ack=1表示发送数据正常; ack=0表示被控器无应答或损坏。

I2C 总线实验（实时时钟、EEPROM 和ZLG7290 的实验）一．实验目的加深用户对I2C 总线的理解，熟悉I2C 器件的使用，提供用户实际开发的能力。

二．实验设备及器件IBM PC 机一台DP-51PROC 单片机综合仿真实验仪一台三．实验内容进行I2C 总线控制的实时时钟、EEPROM、ZLG7290 键盘LED 控制器实验。

四．实验要求熟练掌握I2C 总线的控制，灵活运用I2C 主控器软件包，深刻理解实时时钟、EEPROM、ZLG7290 键盘LED 控制的各种功能。

五．实验步骤1．使用导线连接D5 区的SCL、SDA 到A2 区的P16、P17（SCL~P16、SDA~P17），连接D5 区的RST_L、INT_KEY 到A2 区的P10、INT0（RST_L~P10、INT_KEY~INT0），短接D5 区的JP1 跳线。

2．把模拟I2C 软件包“VIIC_C51.C”文件加入到Keil C51 的项目中，程序源文件的开头包含“VIIC_C51.H”头文件。

修改VIIC_C51.C 文件中的sbit SDA=P1^7;和sbit SCL=P1^6;。

图3.21 RTC原理图3．使用函数ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)对PCF8563T实时时钟进行设置初始时间，再使用IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar*s,uchar no)对PCF8563T 实时时钟的时间进行读取。

EEPROM 原理图4．使用函数ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)；对24WC02EEPROM 进行写入，再使用IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)；对24WC02 EEPROM 进行读取。

ZLG7290 原理图5．对ZLG7290 键盘LED 控制器的操作也同理，只是在程序开始的地方增加复位操作和程序中间增加查询是否有键按下。

在51上用P1口模拟I2C在51上用P1口模拟I2C原文：下面是用普通C51实现的I2C基本电平模拟函数和通用函数。

/* 电平模拟函数和基本读写函数void IIC_Start(void);void IIC_Stop(void);void SEND_0(void);void SEND_1(void);bit Check_Acknowledge(void);void Write_Byte(uchar b)reentrant;bit Write_N_Bytes(uchar *buffer,uchar n)reentrant;bit Read_N_Bytes(uchar SlaveAdr,uchar n,uchar *buffer); uchar Read_Byte(void)reentrant;*/#include<string.h>#include<reg52.h>#include<intrins.h>#include"aiic_51.h"sbit SCL=P1^6;sbit SDA=P1^7;void DELAY(uint t){while(t!=0)t--;}void IIC_Start(void){//启动I2C总线的函数，当SCL为高电平时使SDA产生一个负跳变SDA=1;SCL=1;DELAY(DELAY_TIME);SDA=0;DELAY(DELAY_TIME);SCL=0;DELAY(DELAY_TIME);}void IIC_Stop(void){//终止I2C总线，当SCL为高电平时使SDA产生一个正跳变SDA=0;SCL=1;DELAY(DELAY_TIME);SDA=1;DELAY(DELAY_TIME);SCL=0;DELAY(DELAY_TIME);}void SEND_0(void){//发送0，在SCL为高电平时使SDA信号为低SDA=0;SCL=1;DELAY(DELAY_TIME);SCL=0;DELAY(DELAY_TIME);}void SEND_1(void){//发送1，在SCL为高电平时使SDA信号为高SDA=1;SCL=1;DELAY(DELAY_TIME);SCL=0;DELAY(DELAY_TIME);}bit Check_Acknowledge(void){//发送完一个字节后检验设备的应答信号SDA=1;SCL=1;DELAY(DELAY_TIME/2);F0=SDA;DELAY(DELAY_TIME/2);SCL=0;DELAY(DELAY_TIME);if(F0==1)return FALSE;return TRUE;}void Write_Byte(uchar b)reentrant{//向IIC总线写一个字节uchar i;for(i=0;i<8;i++)if((b<<i)&0x80)SEND_1();elseSEND_0();}bit Write_N_Bytes(uchar *buffer,uchar n)reentrant {//向I2C总线写n个字节uchar i;IIC_Start();for(i=0;i<n;i++){Write_Byte(buffer);if(!Check_Acknowledge()){IIC_Stop();return(i==n);}}IIC_Stop();return TRUE;}uchar Read_Byte(void)reentrant{//从I2C总线读一个字节uchar b=0,i;for(i=0;i<8;i++){SDA=1; //释放总线SCL=1; //接受数据DELAY(10);F0=SDA;DELAY(10);SCL=0;if(F0==1){b=b<<1;b=b|0x01;}elseb=b<<1;}return b;}bit Read_N_Bytes(uchar SlaveAdr,uchar n,uchar *buffer) {//从I2C总线读n个字节uchar i;IIC_Start();Write_Byte(SlaveAdr); //向总线发送接收器地址if(!Check_Acknowledge()) //等待接收器应答信号return FALSE;for(i=0;i<n;i++){buffer=Read_Byte();if(i!=n)SEND_0(); //发送应答elseSEND_1(); //发送非应答}IIC_Stop();return TRUE;}使用上述代码，你可以在51上用P1口模拟I2C。

软件模拟I2C总线的C51实现摘要：介绍51系列单片机上的I2C总线主节点模拟程序，从而实现与具有I2C接口的器件通信。

1I2C总线简介1.1硬件结构I2C串行总线支持所有NMOS、CMOS、I2L工艺制造的器件。

从物理上看由两根双向I/O线组成，一根为数据线(SDA)，一根为时钟线(SCL)，通过这两根线把所有器件连接到总线上，并通过SDA和SCL在各器件间传递信息(根据地址识别每个器件)。

SDA和SCL通过上拉电阻接正电源，总线空闲时，两根线都是高电平。

这两根I/O线在电气上允许“线与”操作，其输出的驱动形式为集电极开路或漏极开路。

根据通信速度的不同，I2C总线分为三种工作模式：标准模式、快速模式和高速模式。

它们分别对应不同的波特率：100kb/s、400kb/s和3.4Gb/s。

总线上允许的设备数以总线上的电容量不超过400pF为限。

1.2数据传输I2C总线上数据为同步传输。

挂在I2C总线上的每一个器件都有一个独立的地址，而且在传输过程中有主节点和从节点的区分，主节点的作用是启动和结束一次通信，并负责控制总线时钟，总线上可以有多个主节点或多个从节点，但是在一次通信中只能有一个节点作为主节点。

主从机之间一次数据的传输称为一帧，由启动信号、地址信息、应答位及停止位组成。

其传送格式见图1。

2MCS-51与I2C总线芯片接口及程序2.18051经I2C总线扩展存储器PCF8582对于内部没有硬件I2C总线接口的51系列单片机，可以采用软件模拟的方法实现I2C总线接口功能。

硬件连接如图2所示。

用8051的P1.6和P1.7作为I2C总线的SCL利SDA信号，在总线上连接256*8的EEPROM芯片PCF8582。

8051单片机与PCF8582进行数据传递时，首先传送器件的从机地址SLA，格式如下：START为起始信号，从机地址的固定部分是4位——1010，可编程部分由，则该片的从机地址为引脚A2、A1、A0确定。

51单片机i2c读写程序的详细讲解下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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51单片机模拟串口的三种方法51单片机模拟串口的三种方法随着单片机的使用日益频繁，用其作前置机进行采集和通信也常见于各种应用，一般是利用前置机采集各种终端数据后进行处理、存储，再主动或被动上报给管理站。

这种情况下下，采集会需要一个串口，上报又需要另一个串口，这就要求单片机具有双串口的功能，但我们知道一般的51系列只提供一个串口，那么另一个串口只能靠程序模拟。

本文所说的模拟串口，就是利用51的两个输入输出引脚如P1.0和P1.1，置1或0分别代表高低电平，也就是串口通信中所说的位，如起始位用低电平，则将其置0，停止位为高电平，则将其置1，各种数据位和校验位则根据情况置1或置0。

至于串口通信的波特率，说到底只是每位电平持续的时间，波特率越高，持续的时间越短。

如波特率为9600BPS，即每一位传送时间为1000ms/9600=0.104ms，即位与位之间的延时为为0.104毫秒。

单片机的延时是通过执行若干条指令来达到目的的，因为每条指令为1-3个指令周期，可即是通过若干个指令周期来进行延时的，单片机常用11.0592M的的晶振，现在我要告诉你这个奇怪数字的来历。

用此频率则每个指令周期的时间为(12/11.0592)us，那么波特率为9600BPS每位要间融多少个指令周期呢？指令周期s=(1000000/9600)/(12/11.0592)=96，刚好为一整数，如果为4800BP S则为96x2=192，如为19200BPS则为48，别的波特率就不算了，都刚好为整数个指令周期，妙吧。

至于别的晶振频率大家自已去算吧。

现在就以11.0592M的晶振为例，谈谈三种模拟串口的方法。

方法一：延时法通过上述计算大家知道，串口的每位需延时0.104秒，中间可执行96个指令周期。

#define uchar unsigned charsbit P1_0 = 0x90;sbit P1_1 = 0x91;sbit P1_2 = 0x92;#define RXD P1_0#define TXD P1_1#define WRDYN 44 //写延时#define RDDYN 43 //读延时//往串口写一个字节void WByte(uchar input){uchar i=8;TXD=(bit)0; //发送启始位Delay2cp(39);//发送8位数据位while(i--){TXD=(bit)(input&0x01); //先传低位Delay2cp(36);input=input>>1;}//发送校验位(无)TXD=(bit)1; //发送结束位Delay2cp(46);}//从串口读一个字节uchar RByte(void){uchar Output=0;uchar i=8;uchar temp=RDDYN;//发送8位数据位Delay2cp(RDDYN*1.5); //此处注意，等过起始位 while(i--){Output >>=1;if(RXD) Output |=0x80; //先收低位Delay2cp(35); //(96-26)/2，循环共占用26个指令周期}while(--temp) //在指定的时间内搜寻结束位。

2.1 虚拟I2C总线汇编程序软件包2.1.1 概述为了非常方便地对I2C从器件进行快速的、正确的读写操作,我们为此而设计出虚拟I2C总线操作平台软件包。

本软件包是主方式下的虚拟I2C总线软件包,只要用户给子程序提供几个主要的参数,即可轻松地完成任何I2C总线外围器件的应用程序设计。

2.1.2I2C串行总线I2C总线是PHILIPS公司推出的芯片间串行数据传输总线，2根线(SDA、SCL)即可实现完善的全双工同步数据传送，能够十分方便地地构成多机系统和外围器件扩展系统。

I2C器件是把I2C的协议植入器件的I/O接口，使用时器件直接挂到I2C总线上,这一特点给用户在设计应用系统带来了极大的便利。

I2C器件无须片选信号，是否选中是由主器件发出的I2C从地址决定的，而I2C器件的从地址是由I2C总线委员会实行统一发配。

我们推出的I2C总线的操作平台软件包，只要你给出器件从地址[，子地址（注：PCF8574无子地址）]，即可进行字节读，字节写，多字节读，多字节写，能够非常方便地使用I2C器件，无须你介入底层的I2C操作协议。

2.1.3汇编软件包说明此软件包是用在单主I2C总线上，硬件接口是SDA，SCL，使用MCU的I/O口来模拟SDA/SCL总线。

设计有/无子地址的子程序是根据I2C器件的特点，目的在于将地址和数据彻底分开。

软件包的接口界面为：IRDBYTE （无子地址）读单字节数据（现行地址读）IWRBYTE （无子地址）写单字节数据（现行地址写）IRDNBYTE （有子地址）读N字节数据IWRNBYTE （有子地址）写N字节数据说明：现行地址读/写即专指无子地址的器件，不给定子地址的读／写操作。

;平台占用内部资源：R0，R1，R2，R3，ACC，Cy。

;使用前须定义变量：SLA 器件从地址，SUBA器件子地址，NUMBYTE读/写的字节数，位变量ACK ;使用前须定义常量：SDA 、SCL 总线位，MTD 发送数据缓冲区首址，MRD 接收数据缓冲区首址;(※子程序出口参数ACK为0时表示从器件无应答)2.1.4软件包清单;--------------------------------------------------------------------------------------------------------;VI2C_ASM.ASM;I2C 软件包的底层子程序，使用前要定义好SCL和SDA。