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80C51单片机模拟I2C总线的主机程序

来源：电子发烧友

2018-12-06

类别：技术信息

327

拍明

原标题：80C51单片机模拟I2C总线的主机程序

　　I2C总线协议程序

　　在使用的过程中一定要注意时序、时间的问题。

　　i2c.c

　　I2C.c

　　标准80C51 单片机模拟I2C总线的主机程序

　　#include “I2C.h”

　　//定义延时变量，用于宏I2C_Delay()

　　unsigned char data I2C_Delay_t;

　　宏定义：I2C_Delay()

　　功能：延时，模拟I2C总线专用

　　#define I2C_Delay()

　　{

　　I2C_Delay_t = (I2C_DELAY_VALUE);

　　while ( --I2C_Delay_t != 0 );

　　}

　　函数：I2C_Init()

　　功能：I2C总线初始化，使总线处于空闲状态

　　说明：在main()函数的开始处，通常应当要执行一次本函数

　　void I2C_Init()

　　{

　　I2C_SCL = 1;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SDA = 1;

　　I2C_Delay();

　　}

　　函数：I2C_Start()

　　功能：产生I2C总线的起始状态

　　说明：

　　SCL处于高电平期间，当SDA出现下降沿时启动I2C总线

　　不论SDA和SCL处于什么电平状态，本函数总能正确产生起始状态

　　本函数也可以用来产生重复起始状态

　　本函数执行后，I2C总线处于忙状态

　　void I2C_Start()

　　{

　　I2C_SDA = 1;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SCL = 1;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SDA = 0;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SCL = 0;

　　I2C_Delay();

　　}

　　函数：I2C_Write()

　　功能：向I2C总线写1个字节的数据

　　参数：

　　dat：要写到总线上的数据

　　void I2C_Write(char dat)

　　{

　　unsigned char t = 8;

　　{

　　I2C_SDA = (bit)(dat & 0x80);

　　dat 《《= 1;

　　I2C_SCL = 1;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SCL = 0;

　　I2C_Delay();

　　} while ( --t != 0 );

　　}

　　函数：I2C_Read()

　　功能：从从机读取1个字节的数据

　　返回：读取的一个字节数据

　　char I2C_Read()

　　{

　　char dat;

　　unsigned char t = 8;

　　I2C_SDA = 1; //在读取数据之前，要把SDA拉高

　　{

　　I2C_SCL = 1;

　　I2C_Delay();

　　dat 《《= 1;

　　if ( I2C_SDA ) dat |= 0x01;

　　I2C_SCL = 0;

　　I2C_Delay();

　　} while ( --t != 0 );

　　return dat;

　　}

　　函数：I2C_GetAck()

　　功能：读取从机应答位

　　0：从机应答

　　1：从机非应答

　　说明：

　　从机在收到每个字节的数据后，要产生应答位

　　从机在收到最后1个字节的数据后，一般要产生非应答位

　　bit I2C_GetAck()

　　{

　　bit ack;

　　I2C_SDA = 1;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SCL = 1;

　　I2C_Delay();

　　ack = I2C_SDA;

　　I2C_SCL = 0;

　　I2C_Delay();

　　return ack;

　　}

　　函数：I2C_PutAck()

　　功能：主机产生应答位或非应答位

　　参数：

　　ack=0：主机产生应答位

　　ack=1：主机产生非应答位

　　说明：

　　主机在接收完每一个字节的数据后，都应当产生应答位

　　主机在接收完最后一个字节的数据后，应当产生非应答位

　　void I2C_PutAck(bit ack)

　　{

　　I2C_SDA = ack;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SCL = 1;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SCL = 0;

　　I2C_Delay();

　　}

　　函数：I2C_Stop()

　　功能：产生I2C总线的停止状态

　　说明：

　　SCL处于高电平期间，当SDA出现上升沿时停止I2C总线

　　不论SDA和SCL处于什么电平状态，本函数总能正确产生停止状态

　　本函数执行后，I2C总线处于空闲状态

　　void I2C_Stop()

　　{

　　unsigned int t = I2C_STOP_WAIT_VALUE;

　　I2C_SDA = 0;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SCL = 1;

　　I2C_Delay();

　　I2C_SDA = 1;

　　I2C_Delay();

　　while ( --t != 0 ); //在下一次产生Start之前，要加一定的延时

　　}

　　函数：I2C_Puts()

　　功能：I2C总线综合发送函数，向从机发送多个字节的数据

　　参数：

　　SlaveAddr：从机地址(7位纯地址，不含读写位)

　　SubAddr：从机的子地址

　　SubMod：子地址模式，0-无子地址，1-单字节子地址，2-双字节子地址

　　*dat：要发送的数据

　　Size：数据的字节数

　　0：发送成功

　　1：在发送过程中出现异常

　　说明：

　　本函数能够很好地适应所有常见的I2C器件，不论其是否有子地址

　　当从机没有子地址时，参数SubAddr任意，而SubMod应当为0

　　bit I2C_Puts

　　(

　　unsigned char SlaveAddr，

　　unsigned int SubAddr，

　　unsigned char SubMod，

　　char *dat，

　　unsigned int Size

　　)

　　{

　　//定义临时变量

　　unsigned char i;

　　char a[3];

　　//检查长度

　　if ( Size == 0 ) return 0;

　　//准备从机地址

　　a[0] = (SlaveAddr 《《 1);

　　//检查子地址模式

　　if ( SubMod 》 2 ) SubMod = 2;

　　//确定子地址

　　switch ( SubMod )

　　{

　　case 0：

　　break;

　　case 1：

　　a[1] = (char)(SubAddr);

　　break;

　　case 2：

　　a[1] = (char)(SubAddr 》》 8);

　　a[2] = (char)(SubAddr);

　　break;

　　default：

　　break;

　　}

　　//发送从机地址，接着发送子地址(如果有子地址的话)

　　SubMod++;

　　I2C_Start();

　　for ( i=0; i

　　{

　　I2C_Write(a[i]);

　　if ( I2C_GetAck() )

　　{

　　I2C_Stop();

　　return 1;

　　}

　　//发送数据

　　{

　　I2C_Write(*dat++);

　　if ( I2C_GetAck() ) break;

　　} while ( --Size != 0 );

　　//发送完毕，停止I2C总线，并返回结果

　　I2C_Stop();

　　if ( Size == 0 )

　　{

　　return 0;

　　}

　　else

　　{

　　return 1;

　　}

　　函数：I2C_Gets()

　　功能：I2C总线综合接收函数，从从机接收多个字节的数据

　　参数：

　　SlaveAddr：从机地址(7位纯地址，不含读写位)

　　SubAddr：从机的子地址

　　SubMod：子地址模式，0-无子地址，1-单字节子地址，2-双字节子地址

　　*dat：保存接收到的数据

　　Size：数据的字节数

　　0：接收成功

　　1：在接收过程中出现异常

　　说明：

　　本函数能够很好地适应所有常见的I2C器件，不论其是否有子地址

　　当从机没有子地址时，参数SubAddr任意，而SubMod应当为0

　　bit I2C_Gets

　　(

　　unsigned char SlaveAddr，

　　unsigned int SubAddr，

　　unsigned char SubMod，

　　char *dat，

　　unsigned int Size

　　)

　　{

　　//定义临时变量

　　unsigned char i;

　　char a[3];

　　//检查长度

　　if ( Size == 0 ) return 0;

　　//准备从机地址

　　a[0] = (SlaveAddr 《《 1);

　　//检查子地址模式

　　if ( SubMod 》 2 ) SubMod = 2;

　　//如果是有子地址的从机，则要先发送从机地址和子地址

　　if ( SubMod != 0 )

　　{

　　//确定子地址

　　if ( SubMod == 1 )

　　{

　　a[1] = (char)(SubAddr);

　　}

　　else

　　{

　　a[1] = (char)(SubAddr 》》 8);

　　a[2] = (char)(SubAddr);

　　}

　　//发送从机地址，接着发送子地址

　　SubMod++;

　　I2C_Start();

　　for ( i=0; i

　　{

　　I2C_Write(a[i]);

　　if ( I2C_GetAck() )

　　{

　　I2C_Stop();

　　return 1;

　　}

　　//这里的I2C_Start()对于有子地址的从机是重复起始状态

　　//对于无子地址的从机则是正常的起始状态

　　I2C_Start();

　　//发送从机地址

　　I2C_Write(a[0]+1);

　　if ( I2C_GetAck() )

　　{

　　I2C_Stop();

　　return 1;

　　}

　　//接收数据

　　for (;;)

　　{

　　*dat++ = I2C_Read();

　　if ( --Size == 0 )

　　{

　　I2C_PutAck(1);

　　break;

　　}

　　I2C_PutAck(0);

　　}

　　//接收完毕，停止I2C总线，并返回结果

　　I2C_Stop();

　　return 0;

　　}

　　i2c.h

　　I2C.h

　　标准80C51单片机模拟I2C总线的主机程序头文件

　　本程序仅供学习参考，不提供任何可靠性方面的担保;请勿用于商业目的

　　#ifndef _I2C_H_

　　#define _I2C_H_

　　#include

　　//模拟I2C总线的引脚定义

　　sbit I2C_SCL = P3^4;

　　sbit I2C_SDA = P3^5;

　　//定义I2C总线时钟的延时值，要根据实际情况修改，取值1～255

　　//SCL信号周期约为(I2C_DELAY_VALUE*4+15)个机器周期

　　#define I2C_DELAY_VALUE 12

　　//定义I2C总线停止后在下一次开始之前的等待时间，取值1～65535

　　//等待时间约为(I2C_STOP_WAIT_VALUE*8)个机器周期

　　//对于多数器件取值为1即可;但对于某些器件来说，较长的延时是必须的

　　#define I2C_STOP_WAIT_VALUE 120

　　//I2C总线初始化，使总线处于空闲状态

　　void I2C_Init();

　　//I2C总线综合发送函数，向从机发送多个字节的数据

　　bit I2C_Puts

　　(

　　unsigned char SlaveAddr，

　　unsigned int SubAddr，

　　unsigned char SubMod，

　　char *dat，

　　unsigned int Size

　　);

　　//I2C总线综合接收函数，从从机接收多个字节的数据

　　bit I2C_Gets

　　(

　　unsigned char SlaveAddr，

　　unsigned int SubAddr，

　　unsigned char SubMod，

　　char *dat，

　　unsigned int Size

　　);

　　#endif //_I2C_H_

　　【80C51单片机】

　　80C51单片机属于MCS-51系列单片机，由Intel公司开发，其结构是8048的延伸，改进了8048的缺点，增加了如乘(MUL)、除(DIV)、减(SUBB)、比较(CMP)、16位数据指针、布尔代数运算等指令，以及串行通信能力和5个中断源。采用40引脚双列直插式DIP(Dual In Line Package)，内有128Byte的RAM单元及4K的ROM。

　　概述

　　80C51有两个16位定时计数器，两个外中断，两个定时计数中断，及一个串行中断，并有4个8位并行输入口。80C51内部有时钟电路，但需要石英晶体和微调电容外接，本系统中采用12MHz的晶振频率。由于80C51的系统性能满足系统数据采集及时间精度的要求，而且产品产量丰富来源广，应用也很成熟，故采用来作为控制核心。

　　选型表

　　特性

　　y 80C51 核心处理单元

　　4k 字节FLASH 89C51X2

　　8k 字节FLASH 89C52X2

　　16k 字节FLASH 89C54X2

　　32k 字节FLASH 89C58X2

　　128 字节RAM 89C51X2

　　256 字节RAM 89C52X2/54X2/58X2

　　布尔处理器

　　全静态操作

　　y 12 时钟操作可选6 个时钟通过软件或并行编程器

　　y 存储器寻址范围

　　64K 字节ROM 和64K 字节RAM

　　y 电源控制模式

　　―时钟可停止和恢复

　　―空闲模式

　　―掉电模式

　　y 两个工作频率范围

　　6 时钟模式时为0 到20MHz

　　12 时钟模式时为0 到33MHz

　　y LQFP, PLCC 或DIP 封装

　　y 扩展温度范围

　　y 双数据指针

　　y 3 个加密位

　　y 4 个中断优先级

　　y 6 个中断源

　　y 4 个8 位I/O 口

　　y 全双工增强型UART

　　―帧数据错误检测

　　―自动地址识别

　　y 3 个16 位定时/计数器T0 T1 标准80C51 和增加的T2 捕获和比较

　　y 可编程时钟输出

　　y 异步端口复位

　　y 低EMI (禁止ALE 以及6 时钟模式)

　　y 掉电模式可通过外部中断唤醒

　　订购信息

　　P89C51X2 4K 字节FLASH

　　类型编号封装温度范围( )

　　P89C51X2BA PLCC44 0~+70

　　P89C51X2BN DIP40 0~+70

　　P89C51X2BBD LQFP44 0~+70

　　P89C51X2FA PLCC44 -40~+85

　　P89C52X2 8K 字节FLASH

　　类型编号封装温度范围( )

　　P89C52X2BA PLCC44 0~+70

　　P89C52X2BN DIP40 0~+70

　　P89C52X2BBD LQFP44 0~+70

　　P89C52X2FA PLCC44 -40~+85

　　P89C52X2FN DIP40 -40~+85

　　P89C52X2FBD LQFP44 -40~+85

　　P89C54X2 16K 字节FLASH

　　类型编号封装温度范围( )

　　P89C54X2BA PLCC44 0~+70

　　P89C54X2BN DIP40 0~+70

　　P89C54X2BBD LQFP44 0~+70

　　P89C54X2FA PLCC44 -40~+85

　　P89C58X2 32K 字节FLASH

　　类型编号封装温度范围( )

　　P89C58X2BA PLCC44 0~+70

　　P89C58X2BN DIP40 0~+70

　　P89C58X2BBD LQFP44 0~+70

　　P89C58X2FA PLCC44 -40~+85

责任编辑：David

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