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。

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