十天学会单片机Day5 IIC总线AT2402芯片(EEPROM)应用

1.采用串行总线技术可以使系统的硬件设计大大简化、系统的体积减小、可靠性提高。同时，系统的更改和扩充极为容易。

　常用的串行扩展总线有： IIC （Inter IC BUS）总线、单总线（1－WIRE BUS）、SPI（Serial Peripheral Interface）总线及Microwire/PLUS等。

 

2.IIC

　　IIC总线只有两根双向信号线。一根是数据线SDA，另一根是时钟线SCL。

　　IIC总线通过上拉电阻接正电源。当总线空闲时，两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平，都将使总线的信号变低。

　　即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。

   

 

3.数据位的有效性规定

　　I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。

4.起始信号 终止信号

　　SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。  

 1 void Start()
 2 {
 3     SDA = 1;
 4     delay();
 5     SCL = 1;
 6     delay();  
 7     SDA = 0;
 8     delay();    
 9 }
10 
11 void Stop()
12 {
13     SDA = 0;
14     delay();
15     SCL = 1;
16     delay();
17     SDA = 1;
18     delay();
19 }

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5.数据传送格式

①字节传送与应答

　　每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时，先传送最高位（MSB），每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位（即一帧共有9位）。

　　由于某种原因从机不对主机寻址信号应答时（如从机正在进行实时性的处理工作而无法接收总线上的数据），它必须将数据线置于高电平，而由主机产生一个终止信号以结束总线的数据传送。

　　如果从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后无法继续接收更多的数据时，从机可以通过对无法接收的第一个数据字节的“非应答”通知主机，主机则应发出终止信号以结束数据的继续传送。

　　如果从机对主机进行了应答，但在数据传送一段时间后无法继续接收更多的数据时，从机可以通过对无法接收的第一个数据字节的“非应答”通知主机，主机则应发出终止信号以结束数据的继续传送。

 

②数据帧格式

      在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），第8位是数据的传送方向位（R/T），用“0”表示主机发送数据（T），“1”表示主机接收数据（R）。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。

a.主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变：

　　有阴影部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。

　　 A表示应答， A非表示非应答（高电平）。S表示起始信号，P表示终止信号。

b.主机在第一个字节后，立即从从机读数据

c.在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读/写方向位正好反相。

 

6.总线的寻址

　　IIC总线协议有明确的规定：采用7位的寻址字节（寻址字节是起始信号后的第一个字节）

寻址字节的位定义

　　

　　D7-D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位，为“0”时表示主机向从机写数据，为“1”时表示主机由从机读数据。

　　主机发送地址时，总线上的每个从机都将这7位地址码与自己的地址进行比较，如果相同，则认为自己正被主机寻址，根据R/T位将自己确定为发送器或接收器。

　　从机的地址由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可能希望接入多个相同的从机，从机地址中可编程部分决定了可接入总线该类器件的最大数目。如一个从机的7位寻址位有4位是固定位，3位是可编程位，这时仅能寻址8个同样的器件，即可以有8个同样的器件接入到该IIC总线系统中。

 

 

7.AT2402(EEPROM)

EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)

WP(write protect):写保护，高电平有效。

地址：高四位1010     A2A1A0如图 000

 

 1 void write_byte(unsigned char dat)
 2 {
 3     unsigned char i = 0;
 4     for(i = 0; i < 8; i++) {
 5         dat = dat<<1;
 6         SCL = 0;
 7         delay();
 8         SDA = CY;    //类似于8086的PSW的CF位 即左移data溢出位进入CY
 9         delay();
10         SCL = 1;
11         delay();    
12     }
13     SCL = 0;
14     delay();
15     SDA = 1;
16     delay();
17 }

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 1 unsigned char read_byte()
 2 {
 3     unsigned char i = 0, dat;
 4     SCL = 0;
 5     delay();
 6     SDA = 1;
 7     for(i = 0; i < 8; i++) {
 8         SCL = 1;
 9         delay();
10         dat = (dat<<1) | SDA;
11         SCL = 0;
12         delay();
13     }
14     return dat;
15 }

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