复习IIC协议---以AT24C02为例

2023-08-25 15:35:10

1.总纲--复习IIC(inter integrated circuit)协议以及自己顺便读一下数据手册。

/*************************************************************************************/

1.1IIC协议的总结

1.2AT24C02的数据手册的阅读

1.3AT24C02关键部分的摘抄，以及IIC协议的引入及使用

1.4关键代码的编写，以及AT24C02的上层协议。

/*************************************************************************************/

1.1IIC协议

1.1.1、首先IIC协议分为物理层(四线结构)和协议层(主机，从机，时钟极性，时钟相位)。在多主机的系统中，如果有多个主机

只要求两条总线线路,一条是串行数据线SDA,一条是串行时钟线SCL, (IIC是半双工而不是全双工)

两根线经过上拉电阻上拉之VCC，所以总线在空闲的状态下都是高电平。

注意：IIC协议：在SCL的高电平周期内，SDA线上的数据必须保持稳定(因为在SCL为高电平时，SDA如果有跳变就会被认为起始信号或者终止信号)，数据线SDA仅可以在时钟SCL为低电平时改变。这一点可以参考时序图看出。

1.1.2、起始信号：SCL为高时 SDA是由高电平向低电平变化。

1.1.3、终止信号：SCL为高时 SDA为由低电平向高电平变化。

1.1.4、应答信号：每当主机向从机发送8bit数据时第九个时钟周期，从机需要给出一个低电平表示应答，

1.1.4、发送寻址信号。

数据帧格式：
有应答与非应答，
分为地址信息和数据信息，地址8bit--- 7位表示从机地址第8位表示读还是写。
数据则按照数据手册的时序图来编写。
具体编写代码时：
要注意是从高位到低位，还是从低位到高位传输数据。一样采用移位位与/位或的方式。

1.2AT24C02的数据手册的阅读

概括性知识：首先阅读一外设芯片的数据手册时，要大致这个芯片的作用是什么？然后要知道这款芯片对外的接口是什么？

(是标准的协议比如SPI、IIC或其他标准协议又或者是该芯片的自定义的时序图通信协议比如ds18B20单总线协议、LCD的驱动都是自定义的协议)。然后就是熟读该芯片的数据手册熟悉他的结构及寄存器，这样才能更了解该芯片的使用功能。

在这里先get一下重点：一般芯片的数据手册中比较重要(也是相通的地方)的地方：一般开头都是：概括，特性，封装

然后最重要的是 interface，然后就是按照他的上层协议得到相应的数据。

那么接下来介绍如何读24c02芯片的数据手册。

按照我们上边的分析来看，这是一个内存(flash)芯片，说白了就是存储数据，如何将数据写入存储，在需要的时候将数据读出使用。先把准一个大方向。

首先是特性，然后就是封装，引脚介绍，当然我们通过其引脚判断 SDA、SCL、VCC、GND.我们就知道该芯片是通过IIC总线协议来通信的，具体我们可以先写IIC底层时序。（这次之前先要初始化GPIO,主要是SDA、SCL这两个引脚）这里把属于IIC的底层时序，写到这里(为了和AT24C02的上层时序写在一起)

启动、终止、应答、写一个字节、读一个字节，

1.2.1启动代码&&终止代码

在初始化gpio引脚后，将SCL和SDA拉高。让总线处于空闲状态。

 void IIC_Start()

 {

 SCL=;

 SDA=;

 Delay();

 SDA=;

 Delay();

 SCL= ;    //这里将SCL线拉低，钳住SCL,已经准备好发送或接受数据。也就是说每次Start信号后，SCL是被拉低的。

 }

 void IIC_End()

 {

 SCL=;

 SDA=;

 Delay();

 SCL=;

 Delay();

 SDA=;

 Delay();

 }

起始信号产生后总线处于被占用的状态，在终止信号产生后总线处于空闲状态。然后起始信号的终止信号都是由主机发出的。

1.2.2、IIC总线的数据传输

IIC数据传输：这里说的数据起始也包括地址数据和真正传输的数据，

然后发送一个字节的数据。

void Send_Byte(char data)

{

  char a=0;

  SCL=0; //先将SCL时钟线拉低

  //MSB (the Most Significant Bit) 高位在前

 for(a=0;a<8;a++)

 {

          SDA=(data&0x80)>>7

          data=data<<1;

          Delay();

          SCL=1;

          Delay();

          SCL=0;

          Delay();       //具体延时时间数据手册中的时序图中具体有写。

 }

}

应答信号：即就是在等待从机是否将SDA拉低。但是如果没有等到该信号的到来，我们软件的设计需要足够灵活，不能死等下去导致系统死机，如果没有看门狗就会真正的挂掉的，所以设置一个变量我们只需要等待一定的时间认定这次数据不对，接着再读。

// 返回1的话 成功应答  返回0 没有应答。
u8 IIC_Wait_Ack(void)

{

    u8 ucErrTime=;

    SDA_IN();               // 将SDA 数据线设置为输入

    SDA=;delay_us();

    SCL=;delay_us();

    while(READ_SDA)         //判断 SDA数据线是否为低，也就是是否应答。

    {

        ucErrTime++;

        if(ucErrTime>)   // 软件设置超时时间

        {

            IIC_Stop();

            ,return ;

        }

    }

    SCL=;

    return ;

}

读出一个字节的数据：根据IIC底层时序图。

char IIC_read_Byte()
{

char receive=,a=;

SCL=;  //将SCL拉低,，在读数据之前，需要将io设置为输入模式

for(a=;a<;a++)

   {

    receive<<;

    SCL=;

    Delay();

    SCL=;

    Delay();

    if(SDA)

    receive|=0X01;

  }
// 要添加应答信号，也就是说在第九个时钟周期，SDA是否为低电平。
// 具体看协议中是否规定了要求应答信号。如果有那么就要加上，如果无则不需要应答信号。

return receive;

数据手册中的接口协议(也就是基于IIC底层的上层的协议)

往AT24C02中的写入一个字节：(当然还有页写这里就以字节写为例)

往24c02中读出一个字节（当然还有页读这里以当前地址读为例）：

从器件的地址：

在起始信号后必须发一个从机的地址（7bit（地址信息）+1bit(R/W)( 写低电平有效 )）

E:\STM32\自己的总结回顾\各种总线知识汇总\iic-------文件夹中的iic、spi总线的ppt；

从AT24c02中一个地址中写入一个字节

//这是基于AT24C02数据手册也就是上边的数据帧格式(具体代码)

void Wirte_Byte(unsigned char addr，char date)      //我们默认该内存芯片的只有 256 Byte

{

IIC_Start();        // 起始信号 该函数结束时 SCL=0；

Send_Byte(0XA0);    // 发送从机地址，该函数刚开始时，SCL=0; 产生8个时钟周期后， SCL=0了。

IIC_Wait_Ack()；    // ack的时候，首先将SDA设置成输入模式，SCL=1(第九个时钟周期的高电平)，接下来等SDA是否为低电平，不管SDA是否
//为低电平，最后等待一定时间后，SCL最终就会拉低，(第九个时钟周期结束)。

Send_Byte(addr);

IIC_Wait_Ack()；

Send_Byte(date)；

IIC_Wait_Ack()；    // 与上边次开始两行是一样的。最后 SCL=0；

TTC_End();          // 在SCL线为高时，SDA线产生下降沿。

码农公寓

相关文章