再話單片機通信

前面的文章中已經(jīng)介紹了單片機的并口通信和UART串口通信，在實際開發(fā)過程中我們還可能用到很多其他通信協(xié)議，IIC協(xié)議就是其中常見的一種，它的用途很廣，很多資料都講得比較專業(yè)化，這篇文章我們一起通過簡單的文字來熟悉它，以后應用時再講專業(yè)點。

何為IIC

IIC總線全稱是Inter Integrated Circuit總線，也寫做I^2C總線，它是由飛利浦公司推出的一種同步通信協(xié)議，這種協(xié)議只用兩根通信引腳，一根信號線SDA，另一根時鐘線SCL，即它使用兩根信號線就可實現(xiàn)全雙工的同步數(shù)據(jù)傳輸?？傊?，它具有接口線少、占用資源小、控制簡單、通信速率較高等優(yōu)點。至于為什么，現(xiàn)在我們先不用管，等后面介紹完其他通信協(xié)議后再做對比了解。

所有與IIC兼容的器件都具有標準的接口，可以把多個IIC總線器件同時接到IIC總線上。當然，因為IIC協(xié)議比較簡單，所以我們使用時通常也會直接通過軟件模擬協(xié)議來實現(xiàn)，特別是對于沒有IIC接口的單片機，比如普通51，52單片機。在總線上通過地址來識別通信對象，使它們可以之間可以通過IIC總線直接通信，總線上的各設備具有唯一的識別地址，正是因為具備通信識別功能，并且簡單容易實現(xiàn)，使得它在電子領域有非常廣的應用，比如各種低速存儲IC，各類傳感器等等。

因為所有IIC通信引腳內(nèi)部電路使用的是開漏結構，所以在實際應用中需要對其引腳添加上拉電阻，以保證正常通信

通信協(xié)議總覽

IIC總線協(xié)議上的設備分主設備和從設備，猶如常說的主機和從機，顧名思義，主設備是發(fā)送命令或數(shù)據(jù)的器件，從設備為接收命令或向主設備傳送數(shù)據(jù)的器件。并且主設備控制時鐘信號，從設備根據(jù)主設備的時鐘信號和地址信息進行響應。

主從設備之間還需要遵循一定的規(guī)則：

1. IIC總線空閑狀態(tài)下，SCL和SDA均為高電平，只有在總線空閑時才允許啟動數(shù)據(jù)傳送。

2. 起始信號：鐘線SCL為高電平時，數(shù)據(jù)線SDA從高電平到低電平的跳變被定義為起始信號。

3. 停止信號：時鐘線SCL為高電平時，數(shù)據(jù)線SDA從低電平到高電平的跳變被定義為停止信號。

4. 除以上被定義的起始信號和停止信號外，數(shù)據(jù)傳送過程，時鐘線為高電平時，數(shù)據(jù)線必須保持穩(wěn)定狀態(tài)，即時鐘線為高電平時，數(shù)據(jù)線的任何電平變化都將被看作總線的起始或停止信號。

通信一般步驟

發(fā)送命令：

1. 發(fā)送起始（START）信號；

2. 發(fā)送設備地址；

3. 等待從設備響應(ACK)；

4. 發(fā)送數(shù)據(jù)，一般情況每發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后會等待接收來自從設備的響應(ACK)信號；

5. 數(shù)據(jù)發(fā)送完畢，發(fā)送停止(STOP)信號，終止傳輸。

讀取命令：

1. 發(fā)送起始（START）信號；

2. 發(fā)送設備地址；

3. 等待從設備響應(ACK)；

4. 接收來自從設備的數(shù)據(jù)，一般情況下每接收一個字節(jié)數(shù)據(jù)后會向從設備發(fā)送一個響應(ACK)信號；

5. 接收到最后一個數(shù)據(jù)，發(fā)送一個無效響應(NACK)，然后發(fā)送停止(STOP)信號，終止傳輸。

通信程序舉例

1.總線初始化

void?init()
{
??SCL=?1;
??delay?();
??SDA=?1;
??delay?();
}


2.起始信號

void?start()?????????????????????
{
??SDA=?1;
??delay?();
??SCL=?1;
??delay?();
??SDA=?0;
??delay?();
}


3.應答信號

void?respons()
{
??uchar?i=?0;
??SCL=?1;
??delay();
??while?((SDA==?1)&&(i<?255))
??{
????i++?;
??}
??SCL=?0;
??delay();
}


4.停止信號

void?stop()?
{
??SDA=?0;
??delay();
??SCL=?1;
??delay();
??SDA=?1;
??delay();
}


5.寫數(shù)據(jù)

void?writebyte(uchar?date)
{
??uchar?i,temp;
??temp=?date;
??for(i=?0;i<?8;i++?)
??{
????temp=?temp<<?1;?
????SCL=?0;
????delay();
????SDA=?CY;
????delay();
????SCL=?1;
????delay();
??}
??SCL=?0;
??delay();
??SDA=?1;
??delay();
}


6.讀數(shù)據(jù)

void?readbyte()?????????????
{
??uchar?i,k;
??SCL=?0;
??delay();
??SDA=?1;
??for(i=?0;i<?8;i++?)?????????
??{
????SCL=?1;
????delay();
????k=?(k<<?1)|SDA;????????????
????SCL=?0;
????delay();
??}
??delay();
??return?k;???????????????????
}