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51单片机下实现软件模拟IIC通信

生活百科

1、IIC协议简易概述IIC全称Inter-Integrated Circuit (集成电路总线) ， 是由PHILIPS公司在80年代开发的两线式串行总线 ， 用于连接微控制器及其外围设备 。IIC属于半双工同步通信方式 。特点

  • 简单性和有效性 。由于接口直接在组件之上 ， 因此IIC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 ， 降低了互联成本 。总线的长度可高达25英尺 ， 并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件 。
  • 多主控(multimastering)其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线 。一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控 。
  • 构成IIC串行总线一般有两根信号线 ， 一根是双向的数据线SDA ， 另一根是时钟线SCL ， 其时钟信号是由主控器件产生 。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上 ， 各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上 。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址 。

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为了保证数据稳定性和减少干扰 ， SCL和SDA都需接上拉电阻（大小由速度和容性负载决定 ， 一般3.3-10K之间） 。
2、IIC协议IIC总线在传输数据的过程中一共有三种类型信号 ， 分别为：开始信号、结束信号和应答信号 ， 这些信号中 ， 起始信号是必需的 。
*** IIC总线通信过程**1.主机发送起始信号启用总线2.主机发送一个字节数据指明从机地址和后续字节的传送方向 ， 0000 0110 ， 最后一位为0表示主机给从机发 ， 为1表示从机给主机发3.被寻址的从机发送应答信号回应主机4.发送器发送一个字节数据5.接收器发送应答信号回应发送器....循环步骤4,5n.通信完成后主机发送停止信号释放总线
  • 起始信号SCL为高电平时 ， SDA由高变低表示起始信号
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/*定义IIC信号引脚*/sbit scl = P0^1;sbit sda = P0^3;/***IIC起始信号***/void IIC_Start(){sda = 1;scl = 1;_nop_();//11.0592MHZ晶振下 ， _nop_()函数耗时约5ussda = 0;_nop_();}
  • 终止信号SCL为高电平时 ， SDA由低变高表示停止信号
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/***IIC终止信号***/void IIC_Stop(){sda = 0;scl = 1;_nop_();sda = 1;_nop_();}
  • 应答信号发送器每发送一个字节（8个bit） ， 就在时钟脉冲9期间释放数据线 ， 由接收器反馈一个应答信号 。应答信号为低电平时 ， 规定为有效应答位（ACK ， 简称应答位） ， 表示接收器已经成功地接收了该字节；应答信号为高电平时 ， 规定为非应答位（NACK） ， 一般表示接收器接收该字节没有成功 。

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/***IIC应答信号***/char IIC_ACK(){char flag;sda = 1;//在时钟脉冲9期间释放数据线_nop_();scl = 1;_nop_();flag = sda;_nop_();scl = 0;_nop_();return flag;}

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