51单片机IIC通信协议

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

IIC头文件

/*------------------------------------------------------------------------------ * @file I2C.H * @author Byron (from3900@gmail.com) * @version V1.0.0 * @date 05/12/2020 * @brief 51系列单片机I2C通信协议头文件 * ----------------------------------------------------------------------------- */

#ifndef __I2C_H_
#define __I2C_H_

/* includes ------------------------------------------------------------------*/
#include <reg52.h>

/* variables -----------------------------------------------------------------*/
extern bit ack;    //应答标志位

/* exported functions --------------------------------------------------------*/
extern void IIC_init();                     //IIC总线初始化函数
extern void IIC_Start();                    //起始信号函数
extern void IIC_Stop();                     //终止信号函数
extern void IIC_Ack(bit a);                 //应答函数

//无子地址写字节数据函数
extern void SendByte(unsigned char c); 
//无子地址读字节数据函数 
extern unsigned char RcvByte();

//向没有子地址器件发送字节数据函数
extern bit ISendByte(unsigned char sla, unsigned char c);   
//向有子地址发送多字节数据函数 
extern bit ISendStr(unsigned char sla,unsigned char suba,                      \
                    unsigned char *s,unsigned char no);

//从无子地址器件读取字节数据函数
extern bit IRcvByte(unsigned char sla, unsigned char *c);
//从有子地址器件读取多字节数据函数
extern bit IRcvStr(unsigned char sla, unsigned char suba,                      \ 
            unsigned char *s,  unsigned char no);

#endif

/* END OF FILE ---------------------------------------------------------------*/

IIC.c

/*------------------------------------------------------------------------------ * @file I2C.c * @author Byron (from3900@gmail.com) * @version V1.0.0 * @date 05/12/2020 * @brief 51系列单片机I2C通信协议 * --------- * @notes * ----------------------------------------------------------------------------- */
/* Includes ------------------------------------------------------------------*/
#include "I2C.H"
#include <intrins.h>
/* variables -----------------------------------------------------------------*/
sbit SCL = P3^6;    //IIC模拟时钟传送位
sbit SDA = P3^7;    //IIC模拟数据控制位
bit  ack;           //应答标志
/* function prototypes -------------------------------------------------------*/
/* functions -----------------------------------------------------------------*/
/* * @brief 延时5us * @param None * @retval None */
void Delay5us(void)
{ 

_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();
}
/* * @brief 总线初始化函数。 * 拉高SCL时钟信号； * 拉高SDA数据信号。 * @param None * @retval None */
void IIC_init()
{ 

SCL = 1;
_nop_();
SDA = 1;
Delay5us();
}
/* * @brief 起始信号函数。 * SCL时钟信号为高电平； * SDA数据信号拉高并至少保持4.7us，之后产生一个下降沿, 同时SDA产生的这个 * 低电平要至少保持4us； * 之后拉低SCL。 * @param None * @retval None */
void IIC_Start()
{ 

SCL = 1;       //拉高SCL
_nop_();
SDA = 1;       //拉高SDA 
Delay5us();    //保证SDA建立时间>4.7us
SDA=0;         //使SDA产生下降沿跳变
Delay5us();    //保持建立时间>4us
SCL=0;		   //拉低SCL
_nop_();		
}
/* * @brief 终止信号函数。 * SDA为低电平 * SCL产生一个上升沿，同时保证维持高电平时间>4us * SDA产生一个上升沿，同时保证维持高电平时间>4.7us * @param None * @retval None */
void IIC_Stop()
{ 

SDA = 0;       //SDA为低电平
_nop_();
SCL = 1;       //SCL产生上升沿
Delay5us();    //建立时间>4us
SDA = 1;       //SDA产生上升沿
Delay5us();	   //建立时间>4.7us
}
/* * @brief 应答函数 * 主机接收到从器件最后一个数据字节之后，需要给从器件发送一个非应答信号， * 以使得从器件释放数据总线，以便主机发送终止信号，结束数据传送。 * @param a=0 应答，从机继续占据总线，传送数据 * a=1 非应答，从机释放总线 * @retval None */
void IIC_Ack(bit a)
{ 

if (a==0)  SDA=0;    //应答
else       SDA=1;    //非应答
_nop_();             //确保SDA信号已经稳定
SCL = 1;             
Delay5us();
SCL = 0;             //清时钟线，准备接收
Delay5us();    
}
/* * @brief 发送一个Byte. * 在SCL时钟信号为高电平期间，保持发送信号SDA稳定 * 发送结束之后 SDA=1 & SCL=0 * @param c 待发送的数据或地址 * @retval 发送成功ack=1，否则ack=0 */
void SendByte(unsigned char c)
{ 

unsigned char  BitCnt;
for (BitCnt=0; BitCnt<8; BitCnt++)  //传送一个Byte即8个bit
{ 

SCL = 0;                        //保证SCL处于低电平
if ((c<<BitCnt)&0x80)  SDA=1;   //判断发送的位状态
else  SDA=0;                
_nop_();
SCL = 1;                        //拉高SCL, 通知从机开始接收数据bit
Delay5us();        
SCL = 0;                        //复位SCL，为下一次发送做准备
}
_nop_();
SDA = 1;                            //8位发送完后释放数据线，准备接收应答位
_nop_();
SCL = 1;
Delay5us();
if (SDA==1)  ack = 0;               //是否接收到应答信号
else         ack = 1;        
SCL = 0;
_nop_();
}
/* * @brief 从从器件中读取一个Byte * 完成之后 SDA=1 & SCL=0 * @param None * @retval retc 接收到的数据 */
unsigned char RcvByte()
{ 

unsigned char  retc = 0;
unsigned char  BitCnt;
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
Delay5us();                     //时钟低电平周期大于4.7μs
SCL = 1;                        //置时钟线为高使数据线上数据有效
_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_();
}
SCL=0;    
_nop_();
return(retc);
}
/* * @brief 向没有子地址器件发送字节数据函数 * ！启用前总线已经结束 * @param sla: 器件地址 * c : 发送数据 * @retval 成功返回1，否则返回0 */ 
bit ISendByte(unsigned char sla, unsigned char c)
{ 

IIC_Start();              //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);
IIC_Stop();               //结束总线
return(1);
}
/* * @brief 向有子地址器件发送多字节数据函数 * 启动总线->发送地址、子地址、数据->结束总线 * ！启用前总线已经结束 * @param sla : 从器件地址 * suba: 子地址 * s ：指向待发送的内容 * no ：发送字节的个数 * @retval 成功返回1，否则返回0 */ 
bit ISendStr(unsigned char sla, unsigned char suba,                            \
unsigned char *s, unsigned char no)
{ 

unsigned char i;
IIC_Start();                  //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<no; i++)
{ 

SendByte(*s);
if (ack==0)  return(0);
s++;
}
IIC_Stop();                   //结束总线
return(1);
}
/* * @brief 从无子地址器件读取字节数据函数 * 启动总线->发送地址->读取数据->结束总线 * ！启用前总线已经结束 * @param sla：从器件地址 * c ：读取的数据 * @retval 成功返回1，否则返回0 */
bit IRcvByte(unsigned char sla, unsigned char *c)
{ 

IIC_Start();            //启动总线
SendByte(sla+1);        //发送器件地址
if (ack==0)  return(0);
*c = RcvByte();         //读取数据0
IIC_Ack(1);             //发送非就答位
IIC_Stop();             //结束总线
return(1);
}
/* * @brief 从有子地址器件读取多字节数据函数 * 启动总线->发送地址、子地址、数据->结束总线 * ！启用前总线已经结束 * @param sla : 从器件地址 * suba: 子地址 * s ：指向读取的内容存放区 * no ：读取字节个数 * @retval 成功返回1，否则返回0 */
bit IRcvStr(unsigned char sla, unsigned char suba,                             \ 
unsigned char *s,  unsigned char no)
{ 

unsigned char i;
IIC_Start();          //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); 
IIC_Start();          //启动总线
SendByte(sla);        //发送器件地址
if (ack==0)  return(0);
for (i=0; i<no-1; i++)
{ 

*s = RcvByte();
IIC_Ack(0);
s++;
}    
*s = RcvByte();
IIC_Ack(1);           //发送非就答位
IIC_Stop();           //结束总线
return(1);
}
/* END OF FILE ---------------------------------------------------------------*/