文档介绍：I2C总线是英文INTER IC BUS或 IC TO IC BUS的简称,十多年前由PHILIPS公司推出,是近年来微电子通信控制领域广泛采用的一种新型总线标准,它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方便简化,器件封装形式小,通信速率较高等优点。在主从通信中,可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上,所有I2C兼容的器件都具有标准的接口,通过地址来识别通信对象,使它们可以经由I2C总线互相直接通信。
I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线,可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,最高传送速率为400kb/s,各种被控电路均并联在这条总线上,每个电路都有唯一的地址。在信息的传输过程当中,I2C总线上并联的每一个模块电路既是被控器(或是主控器),又是发送器(或是接收器),这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和数据码两部分:地址码用来选址,及接通需要控制的电路;数据码是通信的内容,这样各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立。
I2C总线的数据传输:
在传输数据开始前,主控器件应发送起始位,通知从器件做好接收准备;在传输数据结束时,主控器件应发送停止位,通知从器件停止接收,
起始位时序:当SCL位为高位时,SDA线由高到低的转换。
停止位时序:当SCL位为高位时,SDA线由低到高的转换。
SDA上的数据在时钟高电平期间必须保持稳定,在SCL低电平期间才可以改变,输出到SDA 线上的每个字节必须是8位,每次传输的字节不受限制,每个字节必须有一个确认位(又称应答位ACK),与确认位对应的时钟脉冲由主控器产生,发送器在应答期间必须拉低SDA线。
SDA线连续写操作数据状态为:(S表示开始信号START,A表示应答信号ACK,P表示停止信号STOP )
AT24C02与80C51的连接及模拟软件程序
AT24CXX系列芯片是采用I2C总线标准的常用串行E2PROM存储芯片,AT24C02是其中之一,它具有2KBITS(256BYTE)的存储容量,工作于从器件方式,页写的最大8个字节,而且此系列片内地址在接收到每一个数据字节后自动加1,故装载一页以内数据字节时,只需输入首地址,如果写到此页的最后一个字节,主器件继续发送数据,数据将从该页的首地址写入而造成数据丢失。
图1 51单片机与AT24C02的连接电路图
解决办法是:在第8个数据后将地址强制加一,或是将下一页的首地址付给寄存器。
数据传送格式是以主设备发送启动信号开始,跟着发送第一字节,此字节的高7位为从设备地址,最低位为指明数据传送方向的R/W(读写)位,该位为0表示主设备向从设备发送数据,为1表示从设备向主设备发送数据。如果地址的高4位不是全0或全1,则接着就可发送所需的数据字节。
总线每次传送的字节数没有限制,但是各字节之间必须插入一个应答位,数据字节从最高位开始发送,全部数据发送完后,就发送停止信号完成一次数据传送。应答位是在发送每个字节之后主设备发出的第9个时钟脉冲的高电平期间,由接收设备拉低SDA,以这一低电平作为数据字节已被接受的应答,发送设备也于此期间释放(拉高)SDA线。
51单片机与AT24C02的连接电路原理图如图1所示,A2~A0为地址引脚(按照000~和GND相连,因只