第6章 單片機(jī)IIC通信

閱讀提示：本章主要講解過去電路使用較多的24C02- 24C512存儲(chǔ)器，對(duì)于現(xiàn)在 主流的STC15W系列單片機(jī)，通常都具有內(nèi)部比較器與DataFlash存儲(chǔ)器，可 直接代換代換本章各個(gè)例程功能（詳見第7章）

I2C總線是兩線式串行總線（連同GND為3線），僅需要時(shí)鐘和數(shù)據(jù)兩根線就可 以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，僅需要占用單片機(jī)的2個(gè)IO引腳，使用時(shí)十分方便，I2C總線可 以在同一總線上并接多個(gè)器件，每個(gè)器件都有自己的器件地址（作為對(duì)比：SPI 總線沒有器件地址，通過CPU提供片選線確定是否選中芯片），讀寫操作時(shí)需要 先發(fā)送器件地址，與該地址相符的器件得到確認(rèn)后便執(zhí)行相應(yīng)的操作，而在同一 總線上的其它器件不做響應(yīng)，稱之為器件尋址。

單片機(jī)外圍使用I2C接口的器件比較多，最常見的是EEPROM存儲(chǔ)器（如：

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2016-3-28 02:24 上傳

2 程序?qū)嵗?/strong>

24C系列芯片既然作為存儲(chǔ)器使用，我們最關(guān)心的就是如何將數(shù)據(jù)寫入芯片及 寫入成功的數(shù)據(jù)如何讀取出來。

例6.2 使用IAP15W4K58S4單片機(jī)的硬件仿真功能仿真觀察24C02芯片讀寫結(jié)果

（也可用24C01/04/08/16） 。本例無頁面限制，快速，適合連續(xù)讀寫多個(gè)字 節(jié)，本程序先向芯片寫入一組數(shù)據(jù)，然后讀出，若讀出的數(shù)據(jù)與寫入的數(shù)據(jù)相同 則表明實(shí)驗(yàn)結(jié)果是正確的。

為了簡(jiǎn)化，我們直接移植成熟的程序代碼（配套例程中提供）。

① 除主程序MAIN.C外，其余*.C與*.H文件全部復(fù)制到你自己的文件夾并將*.C文 件加入工程，如圖所示。

%E7%AC%AC6%E7%AB%A0-iic%E9%80%9A%E4%BF%A1-5.jpg (29.53 KB, 下載次數(shù): 140)

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2016-3-28 02:30 上傳

② 根據(jù)實(shí)際硬件連接修改引腳定義。在IIC.H中有如下語句，可設(shè)置為任意IO口，注

意上拉。

sbit SCL=P3^7; // 串行時(shí)鐘（代碼包必須）

sbit SDA=P4^1; // 串行數(shù)據(jù)（代碼包必須）

③ 根據(jù)硬件修改從機(jī)地址。在24C01_02.H中有：#define SlaveADDR 0xA0 // 從機(jī) 地址格式為：1010 ***0。其中的***對(duì)應(yīng)器件引腳 A2A1A0,，用于設(shè)置器件地 址，當(dāng)硬件上A2A1A0接GND時(shí)， ***=000。

④ 在要求嚴(yán)格的情況下，根據(jù)R/C時(shí)鐘頻率修改延時(shí)函數(shù)參數(shù)。myfun.c中的延時(shí)函 數(shù)delay1ms()和delay10ms()延時(shí)參數(shù)由第1章介紹的軟件計(jì)算得出。

⑤ 根據(jù)R/C時(shí)鐘頻率修改宏定義。IIC.H中的語句 “#define tt 26”的常數(shù)26對(duì)應(yīng)

myfun.c中的延時(shí)函數(shù)void delay (unsigned char t)中的參數(shù)t，此常數(shù)值確定

5uS延時(shí)時(shí)間，延時(shí)可以更長(zhǎng)，不能短，時(shí)鐘頻率為22.1184MHz時(shí)t=26。

⑥ 這里的例子使用的是24C02芯片，若換用24C04/08/16，為了提高多字節(jié)數(shù)據(jù)跨頁 寫入速度，則需要對(duì)24C01_02.C中函數(shù)WrToRomPageB內(nèi)部常數(shù)0x07改為0x0f。

主程序代碼如下（注意是硬件仿真觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果）：

#include "STC15W4K.H" // 注意宏定義后面沒分號(hào)

#include "24C01_02.H"

#include "myfun.h" void main()

{

u8 i;

u8 test_data[20]={0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70,0x80,0x90,0xa0,

0x11,0x21,0x31,0x41,0x51,0x61,0x71,0x81,0x91,0xa1};

port_mode(); // 所有IO口設(shè)為準(zhǔn)雙向弱上拉方式。 WrToRomB(SlaveADDR, 5,test_data,20);

// 器件地址、存儲(chǔ)單元地址、數(shù)據(jù)指針、寫入字節(jié)數(shù)

for(i=0;i<20;i++)

{

test_data[ i ]=0;

}

RdFromROM(SlaveADDR, 5,test_data,20); // 連續(xù)讀取20個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)

while(1);

}

例6.5利用24C02記錄單片機(jī)上電次數(shù)(使用工作組方式)

頭文件代碼如下：

#define E2P_RECORD_ADDR 0x00 // 存儲(chǔ)單元地址

#define POWER_UP_MARK 0xAB // 第一次使用標(biāo)記

struct POWER_UP

{

u32 times;

u8 flag;

};

// 主程序代碼如下：

#include "PowerUP.H"

#include "24C01_02.H"

#include "myfun.h"

struct POWER_UP Power_up;

void main()

{

RdFromROM(SlaveADDR,E2P_RECORD_ADDR,(u8*)&Power_up,sizeof(struct POWER_UP));

// 芯片硬件地址、存儲(chǔ)單元地址、數(shù)據(jù)組、寫入字節(jié)數(shù)

if (Power_up.flag != POWER_UP_MARK) // 存儲(chǔ)器第一次使用

{

}

else

{

}

Power_up.flag = POWER_UP_MARK; Power_up.times = 1;

Power_up.times++;

WrToRomB(SlaveADDR, E2P_RECORD_ADDR,(u8 *)&Power_up,sizeof(struct POWER_UP));

// 芯片硬件地址、存儲(chǔ)單元地址、數(shù)據(jù)組、寫入字節(jié)數(shù) UART_init(); UART_Send_StrNum("上電次數(shù)：",Power_up.times);

// 串口輸出上電次數(shù)，波特率：9600 /22.1184MHZ

while(1);

}

結(jié)果如圖所示。

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2016-3-28 02:30 上傳

例6.6 利用24C02斷電瞬間存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。斷電存儲(chǔ)就是在系統(tǒng)斷電瞬間保存RAM中的重要數(shù)據(jù) 到EEPROM,在下次系統(tǒng)上電時(shí)再讀出EEPROM中的數(shù)據(jù)并運(yùn)行，斷電檢測(cè)電路原理如圖所 示。

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2016-3-28 02:28 上傳

利用單片機(jī)外中斷檢測(cè)交流電源的有無，交流供電正常時(shí)INT2每10mS進(jìn)入一次中斷，在中斷

程序中重裝定時(shí)器T1初值讓定時(shí)器一直不產(chǎn)生溢出中斷，交流斷電時(shí)，定時(shí)器計(jì)數(shù)值不斷增 加直到溢出，溢出中斷程序中單片機(jī)立即保存數(shù)據(jù)到EEPROM 。定時(shí)器定時(shí)時(shí)間要求大于

10mS即可，比如取12或15mS，另外特別注意單片機(jī)外中斷引腳必須外接上拉電阻。

對(duì)于現(xiàn)在主流的STC15W系列單片機(jī)，通常都具有內(nèi)部比較器與DataFlash存儲(chǔ)器，可直接 代換24C系列存儲(chǔ)器使用，斷電檢測(cè)電路更加簡(jiǎn)單，如上圖單片機(jī)VCC與GND間接2只電阻即可。