單片機IIC基礎通信
1 接口定義
2 程序實例
閱讀提示：本章主要講解過去電路使用較多的24C02- 24C512存儲器，對於現在 主流的STC15W系列單片機，通常都具有內部比較器與DataFlash存儲器，可 直接代換代換本章各個例程功能（詳見第7章）
1 接口定義
I2C總線是兩線式串行總線（連同GND爲3線），僅需要時鐘和數據兩根線就可 以進行數據傳輸，僅需要佔用單片機的2個IO引腳，使用時十分方便，I2C總線可 以在同一總線上並接多個器件，每個器件都有自己的器件地址（作爲對比：SPI 總線沒有器件地址，通過CPU提供片選線確定是否選中芯片），讀寫操作時需要 先發送器件地址，與該地址相符的器件得到確認後便執行相應的操作，而在同一 總線上的其它器件不做響應，稱之爲器件尋址。
單片機外圍使用I2C接口的器件比較多，最常見的是EEPROM存儲器（如：
24C02）與ADC轉換芯片（如：MCP3421） 。
24C02與單片機的連接電路如下圖所示。
2 程序實例
24C系列芯片既然作爲存儲器使用，我們最關心的就是如何將數據寫入芯片及 寫入成功的數據如何讀取出來。
例6.2 使用IAP15W4K58S4單片機的硬件仿真功能仿真觀察24C02芯片讀寫結果
（也可用24C01/04/08/16） 。本例無頁面限制，快速，適合連續讀寫多個字 節，本程序先向芯片寫入一組數據，然後讀出，若讀出的數據與寫入的數據相同 則表明實驗結果是正確的。
爲了簡化，我們直接移植成熟的程序代碼（配套例程中提供）。
① 除主程序MAIN.C外，其餘*.C與*.H文件全部複製到你自己的文件夾並將*.C文 件加入工程，如圖所示。
② 根據實際硬件連接修改引腳定義。在IIC.H中有如下語句，可設置爲任意IO口，注
意上拉。
sbit SCL=P3^7; // 串行時鐘（代碼包必須）
sbit SDA=P4^1; // 串行數據（代碼包必須）
③ 根據硬件修改從機地址。在24C01_02.H中有：#define SlaveADDR 0xA0 // 從機 地址格式爲：1010 ***0。其中的***對應器件引腳 A2A1A0,，用於設置器件地 址，當硬件上A2A1A0接GND時， ***=000。
④ 在要求嚴格的情況下，根據R/C時鐘頻率修改延時函數參數。myfun.c中的延時函 數delay1ms()和delay10ms()延時參數由第1章介紹的軟件計算得出。
⑤ 根據R/C時鐘頻率修改宏定義。IIC.H中的語句 “#define tt 26”的常數26對應
myfun.c中的延時函數void delay (unsigned char t)中的參數t，此常數值確定
5uS延時時間，延時可以更長，不能短，時鐘頻率爲22.1184MHz時t=26。
⑥ 這裏的例子使用的是24C02芯片，若換用24C04/08/16，爲了提高多字節數據跨頁 寫入速度，則需要對24C01_02.C中函數WrToRomPageB內部常數0x07改爲0x0f。
主程序代碼如下（注意是硬件仿真觀察實驗結果）：
#include “STC15W4K.H” // 注意宏定義後面沒分號
#include “24C01_02.H”
#include “myfun.h” void main()
{
u8 i;
u8 test_data[20]={0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70,0x80,0x90,0xa0,
0x11,0x21,0x31,0x41,0x51,0x61,0x71,0x81,0x91,0xa1};
port_mode(); // 所有IO口設爲準雙向弱上拉方式。 WrToRomB(SlaveADDR, 5,test_data,20);
// 器件地址、存儲單元地址、數據指針、寫入字節數
for(i=0;i<20;i++)
{
test_data[ i ]=0;
}
RdFromROM(SlaveADDR, 5,test_data,20); // 連續讀取20個字節數據
while(1);
}
例6.5利用24C02記錄單片機上電次數(使用工作組方式)
頭文件代碼如下：
#define E2P_RECORD_ADDR 0x00 // 存儲單元地址
#define POWER_UP_MARK 0xAB // 第一次使用標記
struct POWER_UP
{
u32 times;
u8 flag;
};
// 主程序代碼如下：
#include “PowerUP.H”
#include “24C01_02.H”
#include “myfun.h”
struct POWER_UP Power_up;
void main()
{
RdFromROM(SlaveADDR,E2P_RECORD_ADDR,(u8*)&Power_up,sizeof(struct POWER_UP));
// 芯片硬件地址、存儲單元地址、數據組、寫入字節數
if (Power_up.flag != POWER_UP_MARK) // 存儲器第一次使用
{
}
else
{
}
Power_up.flag = POWER_UP_MARK; Power_up.times = 1;
Power_up.times++;
WrToRomB(SlaveADDR, E2P_RECORD_ADDR,(u8 *)&Power_up,sizeof(struct POWER_UP));
// 芯片硬件地址、存儲單元地址、數據組、寫入字節數 UART_init(); UART_Send_StrNum(“上電次數：”,Power_up.times);
// 串口輸出上電次數，波特率：9600 /22.1184MHZ
while(1);
}
結果如圖所示。
例6.6 利用24C02斷電瞬間存儲數據。斷電存儲就是在系統斷電瞬間保存RAM中的重要數據 到EEPROM,在下次系統上電時再讀出EEPROM中的數據並運行，斷電檢測電路原理如圖所 示。
利用單片機外中斷檢測交流電源的有無，交流供電正常時INT2每10mS進入一次中斷，在中斷
程序中重裝定時器T1初值讓定時器一直不產生溢出中斷，交流斷電時，定時器計數值不斷增 加直到溢出，溢出中斷程序中單片機立即保存數據到EEPROM 。定時器定時時間要求大於
10mS即可，比如取12或15mS，另外特別注意單片機外中斷引腳必須外接上拉電阻。
對於現在主流的STC15W系列單片機，通常都具有內部比較器與DataFlash存儲器，可直接 代換24C系列存儲器使用，斷電檢測電路更加簡單，如上圖單片機VCC與GND間接2只電阻即可。
