I2C简介

I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。

器件地址

24C02的地址由固定位和可编程位决定，固定位为1010（0x0A），可编程位由E2,E1,E0引脚外接的高低电平决定

开始和停止条件

0. 时序图
   

1. 开始条件：时钟线高电平，数据线下降沿

2. 停止条件：时钟线高电平，数据线上升沿

3. 重复开始条件：

4. 时钟信号为高电平的时候，数据线的电平变化被认为是指令，所以为了避免干扰，最好在一个操作之后把时钟线拉低

5. 注意高低电平的建立时间，典型值为4.7us，程序里面取10us就已经足够了

数据传送

1. 时序图
   
2. 写数据的时候注意时钟线拉低数据线才能变化，时钟线一旦拉高，一个位就会被写入，循环八次就可以写入一个字节
3. 读数据同理，只有在时钟线高电平的时候才能读

应答位

主机给从机发送数据之后，需要直到从机有没有接收到数据，这时候就需要一个应答，应答的原理是主机把是时钟线和数据线都拉低，如果从机收到了数据就会把时钟线拉低，如果时钟线一直是高电平，则是NACK（无应答），此时主机就会选择重新发送或者结束。

读写流程

1. 写
   • 开始信号
   • 传送从机地址，接收应答
   • 传送寄存器地址，接收应答
   • 传送数据，接收应答
   • 停止信号
2. 读
   • 开始信号
   • 传送从机地址，接收应答
   • 传送寄存器地址，接收应答
   • 重复起始信号
   • 传送从机地址，接收应答
   • 从机传送数据，(如果完成从机会传送非应答)
   • 停止信号
     
     

代码实现

#include"i2c.h"void Delay10us()
{unsigned char a,b;for(b=1;b>0;b--)for(a=2;a>0;a--);}void I2cStart()//时钟高电平，数据线下降沿
{	SDA=1;Delay10us();SCL=1;Delay10us();SDA=0;Delay10us();SCL=0;Delay10us();//抗干扰	
}void I2cStop()		
{SDA=0;Delay10us();SCL=1;Delay10us();SDA=1;Delay10us();SCL = 0 ;Delay10us();// 抗干扰}unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat)
{unsigned char a=0,b=0;//最大255，一个机器周期为1us，最大延时255us。	for(a=0;a<8;a++)//要发送8位，从最高位开始{SCL=0;Delay10us();SDA=dat>>7;	 //时钟低电平可以改变数据dat=dat<<1;Delay10us();SCL=1;Delay10us();//建立时间>4.7usSCL=0;Delay10us();//时间大于4us		}SDA=1;SCL=1;Delay10us();//释放两根线,等待应答if(SDA==0){//ACKSCL =0 ;Delay10us();return 1;}else{int i =0;for(i=0;i<200;i++){Delay10us();}if(SCL==0){//再次应答SCL =0 ;Delay10us();return 1;}else{SCL =0 ;//Delay10us();return 0;}}}unsigned char I2cReadByte()
{unsigned char a=0,dat=0;for(a=0;a<8;a++)//接收8个字节{SCL=1;Delay10us();dat<<=1;dat|=SDA;Delay10us();//时钟线高电平的时候数据不会变，可以读SCL=0;Delay10us();//切换到下一个位}return dat;		
}void At24c02Write(unsigned char addr,unsigned char dat)
{I2cStart();I2cSendByte(0xa0);//发送写器件地址I2cSendByte(addr);//发送要写入内存地址I2cSendByte(dat);	//发送数据I2cStop();
}unsigned char At24c02Read(unsigned char addr)
{unsigned char num;I2cStart();I2cSendByte(0xa0); //发送写器件地址I2cSendByte(addr); //发送要读取的地址I2cStart();I2cSendByte(0xa1); //发送读器件地址num=I2cReadByte(); //读取数据I2cStop();return num;	
}

其他

1. 数据写一位，移动一位

   SDA=dat>>7;	 //时钟低电平可以改变数据
   dat=dat<<1;
   

2. 数据移一位，读一位

   dat<<=1;
   dat|=SDA;
   

3. 关于SCL设置高电平：在上升沿还没由发生前，不要把SCL拉高，否则可能干扰信号会被当做指令

   void I2cStart()//时钟高电平，数据线下降沿
   {	SCL=1;SDA=1;//如果这样写的话可能会有干扰信号Delay10us();SDA=0;Delay10us();SCL=0;Delay10us();//抗干扰	
   }
   

   	void I2cStart()//时钟高电平，数据线下降沿{	SDA=1;//这样就可以使得输入的是纯粹的下降沿Delay10us();SCL=1;Delay10us();SDA=0;Delay10us();SCL=0;Delay10us();//抗干扰}```
   

4. 关于应答：当主机读数据的时候，24c02传输完数据并不会发送ACK信号

5. 关于重复开始信号：重复开始信号可以直接拿开始信号代替，“重复”两个字只不过指的是是在结束信号之前又发了一次开始信号