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1、手把手教你学单片机手把手教你学单片机 -51基础基础(C语言语言)金沙滩工作室金沙滩工作室 1n第十一课：第十一课：n IIC通信通信EEPROM2n1、单片机控制功能、单片机控制功能n2、UART通信的字符显示通信的字符显示n3、UART通信的波特率设置通信的波特率设置3常见的存储器件的介绍常见的存储器件的介绍n常见存储器件：铁电，常见存储器件：铁电，E2PROM，FLASH。n共同特点：掉电后数据不丢失共同特点：掉电后数据不丢失n各自特点：各自特点：n铁电：理论上可以无限次擦写，操作简单，但铁电：理论上可以无限次擦写，操作简单，但是容量小。是容量小。nE2PROM：理论上擦写次数在：理论上
2、擦写次数在30w到到100w的的不等，操作简单，容量中等。不等，操作简单，容量中等。nFLASH：理论上擦写次数在：理论上擦写次数在10w到到100w不等，不等，容量很大，但操作较复杂，若要改变一个字节容量很大，但操作较复杂，若要改变一个字节就要改变整个扇区。就要改变整个扇区。4I2C总线简介总线简介n1、I2C(InterIntegrated Circuit)总线是一种总线是一种由由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备连接微控制器及其外围设备(特别是外部存储特别是外部存储器件器件)。 n2、I2C总线是由数据线总线是由数据线SDA
3、和时钟和时钟SCL构成的构成的串行总线，可发送和接收数据。串行总线，可发送和接收数据。 n3、I2C总线在传送数据过程中共有三种特殊类总线在传送数据过程中共有三种特殊类型信号，型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。和应答信号。 5I2C总线简介总线简介n1、I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于总线最主要的优点是其简单性和有效性。由于接口直接在组件之上，因此接口直接在组件之上，因此I2C总线占用的空间非常小，总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。成本。I2C总线
4、的另一个优点是，它支持多主机，其中总线的另一个优点是，它支持多主机，其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主机。一任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主机。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主机。何时间点上只能有一个主机。n2、 I2C总线是由数据线总线是由数据线SDA和时钟和时钟SCL构成的串行总构成的串行总线，可发送和接收数据。各种线，可发送和接收数据。各种I2C均并联在这条总线上，均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和
5、模块都有唯一的地址。以每个电路和模块都有唯一的地址。6EEPROM的硬件连接的硬件连接7I2C的起始和停止的起始和停止 SCL线为高电平期间，线为高电平期间，SDA线由高电平向低线由高电平向低电平的变化表示起始信号；电平的变化表示起始信号；SCL线为高电平期间，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。线由低电平向高电平的变化表示终止信号。 8I2C的数据传输的数据传输nSCL为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有定，只有SCL信号为低电平期间，信号为低电平期间，SDA状态才允状态才允许变化。许变化。9I2C的起始程序的起始程序n
6、void I2CStart(void)nnSDA = 1; nDelay(); / 延时子程序延时子程序nSCL = 1;nDelay();nSDA = 0;nDelay();nSCL = 0;n10I2C的结束程序的结束程序nvoid I2CStop(void)nnSCL = 0;n Delay();nSDA = 0;nDelay();nSCL = 1;nDelay();nSDA = 1;nDelay();n11I2C的数据读写和应答的数据读写和应答nI2C与与UART不同的地方首先在于先传高位，后不同的地方首先在于先传高位，后传送低位。传送低位。n主机写数据时，每发送一个字节，接收机需要主
7、机写数据时，每发送一个字节，接收机需要回复一个应答位回复一个应答位“0”，通过应答位来判断从，通过应答位来判断从机是否接收成功。机是否接收成功。n主机读数据时，接收一个字节结束后，主机也主机读数据时，接收一个字节结束后，主机也需要发送一应答位需要发送一应答位“0”，但是当接收最后一，但是当接收最后一个字节结束后，则需发送一个非应答位个字节结束后，则需发送一个非应答位“1”，发完了，发完了1后，再发一个停止信号，最终结束后，再发一个停止信号，最终结束通信。通信。12I2C写写数据流程数据流程 首先首先I2C起始信号，然后发送首字节，即器起始信号，然后发送首字节，即器件（件（EEPROM)地址。并
8、且在读写方向位上选地址。并且在读写方向位上选择择“写操作写操作”方向。方向。(0xa0) 第二个字节，发送数据的存储地址，就是要第二个字节，发送数据的存储地址，就是要读取的数据所存储在读取的数据所存储在EEPROM中的位置。中的位置。 第三个字节，发送要存储的数据第一个字节，第三个字节，发送要存储的数据第一个字节，第二个字节第二个字节 在写数据的过程中，都要等待在写数据的过程中，都要等待EEPROM返返回一个回一个“应答位应答位”。13nVoid write_eeprom(unsigned char addr, unsigned char databyte)nnI2CStart();nI2CS
9、end(0xa0);nI2CSend(addr);nI2CSend(databyte);nI2CStop();n14nVoid I2CSend(unsigned char byte)nnunsigned char mask, i;nmask = 0x80;nfor(i = 0; i = 1;15nDelay();nSCL = 1;nDelay();nn SCL = 0;nSDA = 1;nDelay();nSCL = 1;nDelay();nSCL = 0;n16I2C读数据流程读数据流程 首先首先I2C起始信号，然后发送首字节，即器起始信号，然后发送首字节，即器件（件（EEPROM)地址。并
10、且在读写方向位上选地址。并且在读写方向位上选择择“写操作写操作”方向。方向。 第二个字节，发送数据的存储地址，就是要第二个字节，发送数据的存储地址，就是要读取的数据所存储在读取的数据所存储在EEPROM中的位置。中的位置。 第三个字节，重新发送第三个字节，重新发送I2C起始信号和器件起始信号和器件地址，并且在方向位上选择地址，并且在方向位上选择“读操作读操作”方向。方向。 在前三个字节操作过程，都要等待器件给与在前三个字节操作过程，都要等待器件给与回应一个回应一个“应答位应答位0” 第四个字节，接收从器件发回的首字节后，第四个字节，接收从器件发回的首字节后，单片机要主动返回一个单片机要主动返回
11、一个“(非非)应答位应答位0”17特别注意：特别注意： 接收器件返回数据的中间字节，主机主接收器件返回数据的中间字节，主机主动返回动返回“应答位应答位0”，但最后一个字节，但最后一个字节，主机要返回一个主机要返回一个“非应答位非应答位1”，以此通，以此通知从机读取数据结束，发送停位。知从机读取数据结束，发送停位。18unsigned char read_eeprom(unsigned char addr)nnunsigned char databyte，databyte2;nI2CStart();nI2CSend(0xa0);nI2CSend(addr);nI2CStart();nI2CSen
12、d(0xa1);ndatabyte = I2CRead();nI2CStop();nreturn databyte;n19nunsigned char I2CReadAck(void)nnunsigned char i, byte;n nbyte = 0;nfor(i=0;i8;i+)nnSCL = 0;nSDA = 1;nDelay();nSCL = 1;nDelay();20nbyte = 1;nif(SDA=1) byte |= 0x01;nDelay();nn SCL = 0;nDelay();nSDA = 0;nDelay();nSCL = 1;nDelay();nSCL = 0;n
13、return byte;n21nunsigned char I2CRead(void)nnunsigned char byte, i;nbyte = 0;nfor(i = 0; i 8; i+)nnSCL = 0;nSDA = 1;nDelay();nSCL = 1;nDelay();22nbyte = 1; nif(SDA = 1) byte |= 0x01; nDelay();n nSCL = 0;nSDA = 1;nDelay();nSCL = 1;nDelay();nSCL = 0;nreturn byte;n23作业作业n彻底理解彻底理解I2C总线的底层工作原理，并且依照总线的底层工作原理，并且依照数据手册，将数据手册，将I2C的时序完全弄明白，并且，的时序完全弄明白，并且，自己关闭视频，独立读写自己关闭视频，独立读写EEPROM，对照课，对照课程程序。程程序。n用串口调试助手，将数据通过用串口调试助手，将数据通过UART下发到单下发到单片机当中，并且存储到片机当中，并且存储到EEPROM中，然后读中，然后读取取EEPROM数据取反在数据取反在LED上显示出来。上显示出来。24如有疑问，请登录交流如有疑问，请登录交流25
