51单片机实现对24C02进行页写、顺序读取并显示验证(带详细注释)

1、51单片机实现对24C02进行页写、顺序读取并显示验证（I2C协议带详细注释）一年多以前写的个小程序，放上来吧，能赚点积分更好，要不也没法下载别人的好资源（唉，哪里都需要 积分啊）。参看过类似程序，自己编写了这个程序。I2C虽是较简单的通信协议，但要完全理解透彻可也并非 那么轻而易举，自己也是在不断加深对它的理解。这个程序已通过实验验证，并加上个人非常详细的注释（复 制过来显示有点乱，没时间一一调整了）,但如果使用它还是请慎重。/好程序名称：51单片机实现对24C02进行贞写、顺序读取并显示验证/*编写人：海右愚叟修改人：海右愚叟/*程序H的：熟悉I2C总线协议，实现51模拟I2C时序和24C

2、02通信/决功能描述:51单片机将8个字节数据写入24C02的一页中，然后顺序读出，毎隔1秒送P0口 LED显示好其他说明：本程序是采用某51开发板，若在其他地方验证可更改柑关端口及延时程序等。/*程序编写前曾参考过多个教程，最终自己编程通过，并详加注释。/*可供初学者参考，并不对程序的可靠性等作保证。/好开发工具：keil 7.50 （C51）日期：2009- 1 1 -21#include <REGX51.H>#include <intr ins.h> /因为用到_nop_()；typedef unsigned char uchar；sbit SCL = P3A3；

3、/注：g：Pl、P2、P3口有内部上拉电阻，可直接连SDA和SCL,若想用P0需外接上拉电阻，否则连上无法输出髙电平！sbit SDA = P3A4;uchar j ；/用计数50ms的个数的全局变量uchar code ToSDAdataBuffer8 = 0xfe,0xfc,0xf8,0:<f0,OxeO, OxcO, 0x80, 0:<00;/写入24C02的一组数据，8个字节对应24C02的一页(共32贞)，这里把这些要验证的常数放到程序存储区uchar ReceivedData8 ；/用尸存储接收的8个字节数据(1页)的数组/本例51为单主机，24C02为从机，不需要总线

4、裁决/延时5us子程序void de 1 ay5us(void)_nop_()；/时序图要求开始建立时间tSU.STA大于4.7us,开始保持时间tHD.STA大于4us。51中每个_nop_();延时 1 个CPU cycle,即lus。_nop_()；/如考虑不同CPU频率不同，可用带参数的延时，参数在前面宏左义。_nop_()；_nop_()；_nop_()；/50ms定时器0屮断函数void timerOO interrupt 1j是个全局变量，不是返回值，所以这里还是void。THO = (65536-46080)/256； /II.0592MHz 时每 50ms 一 次定时器中断T

5、LO = (65536-46080)X256；j卄；/也可以把判断j到20,并给P0口送显示数据的程序放在中断里处理延时1秒的子程序，用于将读取的数据毎隔一秒显示在LED上void delayls(void)j = o；TMOD = 0x01；/方式1的16位计数器THO = (65536-46080)/256；TLO = (65536-46080)X256；EA = 1；ETO = 1；TRO = 1；启动定时器0工作while(j < 20) j达到20之前空操作，达到20时说明已到1$,下面关中断和定时器0EA = 0；ETO = 0；TRO = 0；/约2ms的延时void de

6、lay(uchar t)uchar x,y；for (x=0；x<t ；x 卄)for(y=0；y<250；yH)/I2C初始化void Ini tI2C(void)SDA = 1；/总线空闲时，因各设备都是集电极或漏极开路，上拉电阻使SDA和S仇线都保持高电平。SCL = 1；delay5u$();/产生I2C开始信号void StartI2C(void)SDA = 1；/SDA在SCL为髙期间山高变低表示开始，所以先要高SCL = 1；delay5us();时序图要求tSU. STA(Start Set-up Time)大于4.7usSDA = 0；/注意SD.A拉低前后都要维

7、持5us以上！delay5u$(); /tHD. STA(Start Hold Time)大于4usSCL = 0；/拉低SCL,准备发送或接收数据(这两句也可在写或读字节的程序中先将SCLS0,延时)delay5us();/产生I2C结束信号void 5topI2C(void)SDA = 0；/SDA在SCL为高期间由低变高,说明结束SCL = 1；delay5us();SDA = 1；delay5us();发送方在发完一个字节后检测接收方有没有应答。返回应答成功否。 bit ChkAck(void)bi t SDAtemp；SDA = 1； 释放SDA （置1）,然后等待接收方应答将它拉低

8、。确切的说，应是24C02发送字节最后一 位的第8个时钟周期下降沿后经tAA/ （SCL变低到SDA OUT有效的时间）约0.1-4.5US后拉低SDA,并随第9个时钟后结束。所以24C02正常时,SDA 为1并不体现/ （第8脉冲后马上被拉低了），但若器件坏了，就需要靠这个置1后不变来判断！（若不置1而上次发的数据 最后一位为0就不好判断了）/从24C02的Block Diagram看，它只能在SDA为1时通过控制内部的Do叽来把SDA拉低，但不能在SDA为0时将其 置高!故主机要常将$DA置1, iftJSCl置0。SCL = 1; /WriteI2CByte中写完一字节后乂将SCL拉低，

9、这里拉高产生第9个时钟上升沿，然后在$CL 为高期间对SDA进行检测delay5us（）;SDAtemp = SDA； /如果不用暂存变量,直接return SDA,就不会执行后面的SCL = 0,检测期间的第9个时钟 就不完整了SCL = 0；delay5us（）;return SDAtemp；/51作为主机时，如果接收数据，模拟产生应答时序。形参Ack为0,则应答0,为1不应答。void AckAsMaster（bi t Ack）if(!Ack)SDA = 0； e 1 seSDA = 1；delay5us();SCL = 1；/丄机控制SCL时序。关键是保证在SCL脉冲上升沿之前SDA数

10、据已稳定即可。delay5us();SCL = 0；delay5u$();void Wr1teI2CByte(uchar)；uchar ReadI2CByte()；/页写。输入两参数，一个为首字地址，另一个是指向待写入数据数组的指针(括号内第二个参数也可写作 uchar ToSDAdataBuf ferQ ,即数组名代表首地址)。bit PageWr i te(ucha r Wo rdAdd re $s,ucha r *ToSDAda taBu f fe ri/下面的程序我用的if嵌套，网上有些程序是顺序结构，但因为遇到return就返回主程序不再往下执行, 所以效果是一样的。uchar i;

11、StartI2C()；Wri teI2CByte(OxaO) ；/之所以没设DeviceAddress这个参数，是因为最后一位不属于地址。E2PR0M一般前四 位为1010,这里A2-A0接地，为0,最后一位0表示写if(!ChkAck()/检查应答函数返回0说明从机应答0成功。WriteI2CByte(WordAddress); 写8-bit data word address,即写到哪个存储单元(24C02有2kbits,所以数据字有2048/8 = 256个，故地址线有8位)if(!ChkAck()for(i = 0； i < 8； i+)Wri teI2CBy te(ToSDAd

12、ataBuf fer 订)；if(ChkAck()/这里可添加错谋处理代码。如用几个LED的亮灭组合表示此I2C器件有问题，类似上板错 误提示。return 1 ;一般返回1表示异常,且遇到return就退出整个子程序。StopI2C() ；/写完发送结束涪号。return 0；/一般返回0表示程序正當elsereturn 1;/之前可添加错误处理代码。el$ereturn 1；/不能用Current Address Read,因为那是24C02数据字地址计数器上次操作后加1的值；而SEQUENTIAL_READ 如果不给一个要读取的开始地址，会从头输出，/所以需要Random Read的开始

13、部分，但不要停止信号。bit SequentialRead(uchar WordAdd ress)uchar i；StartI2C()；WriteI2CByte(0xa0)；if (!ChkAck()Wf i teI2CByte(WordAddress);if (!ChkAck()StartI2C() ； /the microcontroller must gene rate anothe r start cond i t ionWriteI2CByte(0xal)； /Device Address后紧跟的那一位R/W足1说明足读，24C02内部就是根据最后这位 来判断是从SDA上读数，还是往

14、SDA上送数/之所以设为1是读，是因为根据WriteI2CByte子程序，最后给SDA赋1, P3A4就维持1,这样24C02内部Dout为高就将SDA拉低；如果最后一位是0, 24C02没能力拉高！if (!ChkAck()for(i = 0；i < 8；i+)ReceivedDatai = ReadI2CByte()；AckAsMaster(O)； 51此时接收数据，调用应答的函数(置SDA为0)AckAsMaster(l)； /NO ACK.The microcontroller does not respond wi th a zero but does generate a f

15、ol lowing stop cond i t ion.StopI2C()；return 0；el se return 1；/之前可添加错谋处理代码。el se return 1；e 1 se return 1； int main(void)uchar i；P0 = Oxff；InitI2C()；/注意在24C02屮用到的页写和顺序读的地址是同一个，11必须是8的整数倍，即每页的首地址才行，如0x08, 0x20等。因为24C02页写时后三位地址自动加1,/When the word add ress,interna 1 ly generated, reaches the page bound

16、ary, the fol lowing byte i s placed at the beginning of the same page./而顺序读时只有在达到整个存储区边界时才会roll overo所以，如读写都用0x32这个地址，由不是8的 整数倍，只有前6个数显示是正确的，最后两个数/虽然乂从头写在了该页的前面，但SequentialRead确读到了该贞之外的两个存储单元，造成错误。if (PageWrite(0x08,ToSDAdataBuffer) = 0) /先执行页写操作，设从地址00开始,没问题就延迟一下 再从同一地址读回来。delay(lOO)；/等待24C02页写操作完毕

17、if(SequentialRead(0x08) = 0)如果顺序读操作成功，则每隔1秒送P0 口显示一个字节for(i = 0； i < 8； i+)P0 = Rece ivedDa tai；d e 1 a y 1 s ();wh iIe(1)>return 0；/往I2C总线写一个字节的数据(即将一个字节的数据发送到SDA上)void Wr i teI2CByte(ucha r ByteData)ucha r i,temp；temp = ByteDa ta；/(StartI2C()最后已经先将SCL变0了):for( i=0； i<8； i卄)temp «= 1；

18、 左移一位，I2C要求由MSB最高位开始，移出的CY即要发送到SDA上的数据。下面考虑时序:SDA = CY； /此时SCL已为低，每次移一位送出去(下次进循环后SDA还保持着上次发出去的数据) delay5us(); /SDA IN数据变化中点SCL上升沿中点的一段时间是tSU.DAT,即数据建立时间Data In Setup Time,需大于200ns,多延无所谓SCL= 1；delay5us(); /"HIGH即Clock Pulse Width High,最小4u$SCL= 0 ；delay5us(); /tLOW即Clock Pulse Width Low,最小4.7us读取12C总线一个字节的数据uchar ReadI2CByte()/串行总线，51 位位接收从机发送到SDA上的数据，这里只考虑数据已在SDA上时如何存下来这几位，组成一个字节uchar i,ByteData;SDA = 1；/S仇在ChkAck屮已经置0了。注总SCL时序仍然山主机控制！ 24C02只能将SDA山高拉低，象橡皮筋松手乂恢复高，而下面只是读SDA,没赋值/其实程序屮多处给SDA置1都可省，因为检查应答时为0就正常，无所谓，写字节时也无所谓，就是在 读之前要保证SDA为1!