I2C总线时序模拟（二）-加深理解总线协议

2012-11-23 23:52 152人阅读 评论(0)  举报

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IIC总线（9） 51单片机（2） 

/********************************************************************
此程序是I2C操作平台（主方式的软件平台）的底层的C子程序,如发送数据
及接收数据,应答位发送,并提供了几个直接面对器件的操作函数，它很方便的
与用户程序连接并扩展.....

    注意:函数是采用软件延时的方法产生SCL脉冲,固对高晶振频率要作
一定的修改....(本例是1us机器周期,即晶振频率要小于12MHZ)
********************************************************************/
#include           /*头文件的包含*/
#include

#define  uchar unsigned char /*宏定义*/
#define  uint  unsigned int

#define  _Nop()  _nop_()        /*定义空指令*/

/* 常,变量定义区 */

                                                 /*端口位定义*/
sbit SDA=P1^3;            /*模拟I2C数据传送位*/
sbit SCL=P1^2;            /*模拟I2C时钟控制位*/

                                                 /*状态标志*/
bit ack;             /*应答标志位*/


/*******************************************************************
                     起动总线函数
函数原型: void  Start_I2c();
功能:       启动I2C总线,即发送I2C起始条件.

********************************************************************/
void Start_I2c()
{
  SDA=1;   /*发送起始条件的数据信号*/
  _Nop();
  SCL=1;
  _Nop();    /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  SDA=0;   /*发送起始信号*/
  _Nop();    /* 起始条件锁定时间大于4μs*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  SCL=0;   /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */
  _Nop();
  _Nop();
}

/*******************************************************************
                      结束总线函数
函数原型: void  Stop_I2c();
功能:       结束I2C总线,即发送I2C结束条件.

********************************************************************/
void Stop_I2c()
{
  SDA=0;  /*发送结束条件的数据信号*/
  _Nop();   /*发送结束条件的时钟信号*/
  SCL=1;  /*结束条件建立时间大于4μs*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  SDA=1;  /*发送I2C总线结束信号*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
}

/*******************************************************************
                 字节数据传送函数
函数原型: void  SendByte(uchar c);
功能:  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 假)
     发送数据正常，ack=1; ack=0表示被控器无应答或损坏。
********************************************************************/
void  SendByte(uchar c)
{
 uchar BitCnt;

 for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)  /*要传送的数据长度为8位*/
    {
     if((c</*判断发送位*/
       else  SDA=0;
     _Nop();
     SCL=1;               /*置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位*/
      _Nop();
      _Nop();               /*保证时钟高电平周期大于4μs*/
      _Nop();
      _Nop();
      _Nop();
     SCL=0;
    }

    _Nop();
    _Nop();
    SDA=1;               /*8位发送完后释放数据线，准备接收应答位*/
    _Nop();
    _Nop();
    SCL=1;
    _Nop();
    _Nop();
    _Nop();
    if(SDA==1)ack=0;
       else ack=1;        /*判断是否接收到应答信号*/
    SCL=0;
    _Nop();
    _Nop();
}

/*******************************************************************
                 字节数据传送函数
函数原型: uchar  RcvByte();
功能:  用来接收从器件传来的数据,并判断总线错误(不发应答信号)，
     发完后请用应答函数。
********************************************************************/
uchar  RcvByte()
{
  uchar retc;
  uchar BitCnt;

  retc=0;
  SDA=1;             /*置数据线为输入方式*/
  for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)
      {
        _Nop();
        SCL=0;       /*置时钟线为低，准备接收数据位*/
        _Nop();
        _Nop();         /*时钟低电平周期大于4.7μs*/
        _Nop();
        _Nop();
        _Nop();
        SCL=1;       /*置时钟线为高使数据线上数据有效*/
        _Nop();
        _Nop();
        retc=retc<<1;
        if(SDA==1)retc=retc+1; /*读数据位,接收的数据位放入retc中 */
        _Nop();
        _Nop();
      }
  SCL=0;
  _Nop();
  _Nop();
  return(retc);
}

/********************************************************************
                     应答子函数
原型:  void Ack_I2c(bit a);

功能:主控器进行应答信号,(可以是应答或非应答信号)
********************************************************************/
void Ack_I2c(bit a)
{

  if(a==0)SDA=0;     /*在此发出应答或非应答信号 */
        else SDA=1;
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  SCL=1;
    _Nop();
    _Nop();              /*时钟低电平周期大于4μs*/
    _Nop();
    _Nop();
    _Nop();
 SCL=0;                /*清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收*/
    _Nop();
    _Nop();
}

/*******************************************************************
                    向无子地址器件发送字节数据函数
函数原型: bit  ISendByte(uchar sla,ucahr c);
功能:     从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程,从器件地址sla.
           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit ISendByte(uchar sla,uchar c)
{
   Start_I2c();               /*启动总线*/
   SendByte(sla);            /*发送器件地址*/
     if(ack==0)return(0);
   SendByte(c);               /*发送数据*/
     if(ack==0)return(0);
  Stop_I2c();                 /*结束总线*/
  return(1);
}

/*******************************************************************
                    向有子地址器件发送多字节数据函数
函数原型: bit  ISendStr(uchar sla,uchar suba,ucahr *s,uchar no);
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，子地址suba，发送内容是s指向的内容，发送no个字节。
           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{
   uchar i;

   Start_I2c();               /*启动总线*/
   SendByte(sla);            /*发送器件地址*/
     if(ack==0)return(0);
   SendByte(suba);            /*发送器件子地址*/
     if(ack==0)return(0);

   for(i=0;i
    {
     SendByte(*s);               /*发送数据*/
       if(ack==0)return(0);
     s++;
    }
 Stop_I2c();                 /*结束总线*/
  return(1);
}
/*******************************************************************
                    向无子地址器件读字节数据函数
函数原型: bit  IRcvByte(uchar sla,ucahr *c);
功能:     从启动总线到发送地址，读数据，结束总线的全过程,从器件地
          址sla，返回值在c.
           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit IRcvByte(uchar sla,uchar *c)
{
   Start_I2c();                /*启动总线*/
   SendByte(sla+1);           /*发送器件地址*/
     if(ack==0)return(0);
   *c=RcvByte();               /*读取数据*/
     Ack_I2c(1);               /*发送非就答位*/
  Stop_I2c();                  /*结束总线*/
  return(1);
}

/*******************************************************************
                    向有子地址器件读取多字节数据函数
函数原型: bit  ISendStr(uchar sla,uchar suba,ucahr *s,uchar no);
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,读数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，子地址suba，读出的内容放入s指向的存储区，读no个字节。
           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{
   uchar i;

   Start_I2c();               /*启动总线*/
   SendByte(sla);            /*发送器件地址*/
     if(ack==0)return(0);
   SendByte(suba);            /*发送器件子地址*/
     if(ack==0)return(0);

   Start_I2c();
   SendByte(sla+1);
      if(ack==0)return(0);

   for(i=0;i
    {
     *s=RcvByte();               /*发送数据*/
      Ack_I2c(0);                /*发送就答位*/
     s++;
    }
   *s=RcvByte();
    Ack_I2c(1);                 /*发送非应位*/
 Stop_I2c();                    /*结束总线*/
  return(1);
}
                        /*    完毕      */