×
单片机 > 单片机程序设计 > 详情

PIC单片机之I2C(从模式)详解

发布时间:2021-03-16 发布时间:
|

  I2C简介

  I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。


  主器件用于启动总线传送数据,并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的,而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机终止数据传送;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程。在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。


  I2C:就好像上下级对话。一个领导面对一个或者多个员工。只有领导主动说话的份儿,下面的员工不能主动说话。只有领导问了,员工才能答。


  I2C通信只需要两个引脚 一个数据线,一个时钟线。 数据线顾名思义就是用来传递数据的。时钟线是来决定数据传输的速度。当时钟线为高电平时,数据线上的数据才会被认为是有效的。数据线的 数据有四种状态 : 高电平,低电平,下降沿(高电平变低电平),上升沿(低电平变高电平)。当时钟线为高电平时候这四种状态分别代表:1,0,起始位,停止位。


  I2C的从模式与主模式的区别

  宏观上来讲,主模式:就是主CPU作为主机,向从机(挂载器件)发送接收数据。


  从模式:就是主CPU作为从机,接收和发送主机(挂载器件)数据。而主从机的分别其实是一个触发的作用,主机主动触发,从机只能被动响应触发。


  I2C(Inter-Integrated Circuit)总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线,用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式,具有接口线少,控制方式简单,器件封装形式小,通信速率较高等优点。


  I2C 总线支持任何IC 生产过程(CMOS、双极性)。通过串行数据(SDA)线和串行时钟 (SCL)线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识别(无论是微控制器——MCU、LCD 驱动器、存储器或键盘接口),而且都可以作为一个发送器或接收器(由器件的功能决定)。LCD 驱动器只能作为接收器,而存储器则既可以接收又可以发送数据。除了发送器和接收器外,器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或从机。主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号的器件。此时,任何被寻址的器件都被认为是从机。


  PIC单片机之I2C(从模式)

  介绍完了我们就来看看PIC单片机使用MSSP模块实现I2C从模式。

  模式单片机的数据。

  下面为AT24C02的随机地址读取的协议。

  第一个字节 :输入7位地址和一位的写状态位,

  第二个字节:然后写入EEPROM数据地址,

  第三个字节:输入7位地址和一位的读状态位,

  第四~N个字节:读出的EEPROM的数据。

  

  我们来讲解下程序的基本思路:我们使能了MSSP中断,即是I2C接收中断,当PIC单片机接收到一个数据后就会产生中断。那是接收到设备地址,还是接收到数据,由SSP1STAT寄存器的状态位来判断。


  需要判断的状态位分别是 :

  数据和地址: 用来判断接收到是地址还是数据

  启动位: 用来判断是否接收到启动位

  读写: 用来判断是写状态还是读状态。

  缓存满: 用来判断缓冲区是否满


  我们以随机地址读取为例:讲讲程序执行的过程

  1,从单片机接收到启示位和设备地址中断:我们判断SSP1STAT的状态位为(写状态,地址,缓存满,接收到启示位) 然后读取缓存中的设备地址, 接着在读取 需要读/写的数据地址。


  2,单片机再次接收到设备地址:我们判断是SSP1STAT的状态为(读状态)然后从设备就输出数据

  

  我们以写字节数据为例:

  1,从单片机接收到启示位和设备地址中断:我们判断SSP1STAT的状态位为(写状态,地址,缓存满,接收到启示位) 然后读取缓存中的设备地址, 接着在读取 需要读/写的数据地址。


  2,单片机判断SSP1STAT的状态位为(写状态,数据,缓存满)那么单片机就接收输入的数据。


  初始化设置:

  1,设置I2C通信的两引脚为CLK SCL为输入,

  TRISB6 = input;

  TRISB4 = input;

  2,将MSSP设置为I2C从模式,七位从地址

  SSP1CONbits.SSPM0 = 0;

  SSP1CONbits.SSPM1 = 1;

  SSP1CONbits.SSPM2 = 1;

  SSP1CONbits.SSPM3 = 0;// I2C slave mode ,7bit address

  3,使能CLK时钟

  SSP1CONbits.CKP = 1; // enable clock

  4,设置从设备地址为 0xA0

  SSP1ADD =0xA0; //slave address is 0xa0

  5,开启I2C

  SSP1CONbits.SSPEN=1;//enable I2c

  6,清楚状态标志

  SSPSTAT=0;

  7,使能I2C中断

  PIE1bits.SSP1IE = 1;//Enabe interrupt MSSP

  INTCONbits.PEIE = 1;

  INTCONbits.GIE = 1;

  如果你要使用PIC单片机I2C从模式只要使用下面的代码:

  将void i2c_salve_interrupt_tx();void i2c_salve_interrupt_rx();放到中断程序中,如下:

  void interrupt isr(void)

  {

  if(SSP1IE && SSP1IF)

  {

  i2c_salve_interrupt_tx();

  i2c_salve_interrupt_rx();

  SSP1IF=0;

  }

  }

  将初始化函数init_i2c_slave();放到主函数中

  void main()

  {

  init_i2c_slave();

  }

  头文件 :i2c_salve.h

  #ifndef _I2C_SALVE_H

  #define _I2C_SALVE_H

  void init_i2c_slave();

  void i2c_salve_interrupt_tx();

  void i2c_salve_interrupt_rx();

  #endif

  代码:i2c_salve.c

  #include ;

  #define input 1

  #define RX_BUF_LEN 29

  #define while_delay 6000

  unsigned char i2c_address,word_address,Register[29];

  unsigned char RANDOM_READ,i2c_counter;

  extern unsigned char A_readflag;

  /*I2C SALVE */

  void init_i2c_slave()

  {

  TRISB6 = input;

  TRISB4 = input;

  SSP1CONbits.SSPM0 = 0;

  SSP1CONbits.SSPM1 = 1;

  SSP1CONbits.SSPM2 = 1;

  SSP1CONbits.SSPM3 = 0;// I2C slave mode ,7bit address

  SSP1CONbits.CKP = 1; // enable clock

  SSP1ADD =0xA0; //slave address is 0xa0

  SSP1CONbits.SSPEN=1;//enable I2c

  SSPSTAT=0;

  PIE1bits.SSP1IE = 1;//Enabe interrupt MSSP

  INTCONbits.PEIE = 1;

  INTCONbits.GIE = 1;

  }

  /*I2C salve mode interrupt */

  void i2c_salve_interrupt_tx()//master read

  {

  unsigned char Temp;

  unsigned int TImercounter;

  Temp=SSP1STAT;

  Temp &= 0x2D;

  if(SSP1STATbits.R_nW ==1)//Read operaTIon.

  {

  A_readflag=0;

  SSP1IF = 0;

  i2c_address = SSP1BUF;

  i2c_counter = word_address;

  while(i2c_counter 《 RX_BUF_LEN)

  {

  SSP1BUF=Register[i2c_counter];//send data

  SSP1CONbits.CKP=1;// enable colck

  TImercounter=while_delay;

  while(PIR1bits.SSP1IF == 0)

  {

  TImercounter--;

  if(timercounter==0)

  {

  return;

  }

  }//waiting for ~ACK

  SSP1IF = 0;

  if(SSP1CON2bits.ACKSTAT == 1)

  {

  return ; //NOACK

  }

  else

  {

  i2c_counter++;//ACK

  }

  }

  SSP1IF = 0;

  }

  }

  void i2c_salve_interrupt_rx()//master writer

  {

  unsigned char rx_status;

  unsigned char Temp;

  unsigned int timercounter;

  rx_status=false;

  Temp=SSP1STAT;

  Temp &= 0x2D;

  if(Temp==0x09)//Write operation,last byte was an address,buffer is full

  {

  SSP1IF = 0;

  i2c_address = SSP1BUF;

  timercounter=while_delay;

  while(PIR1bits.SSP1IF == 0)

  {

  timercounter--;

  if(timercounter==0)

  {

  return ;

  }

  }//waiting for send ~ACK

  SSP1IF = 0;

  word_address = SSP1BUF;

  return ;

  }

  if(Temp==0x29)//Write operation,last byte was data,buffer is full

  {

  SSP1IF=0;

  Register[word_address]=SSP1BUF;

  word_address++;

  if(word_address》=RX_BUF_LEN)

  {

  word_address=0;

  }

  }

  }

关键字:PIC单片机  I2C  从模式

『本文转载自网络,版权归原作者所有,如有侵权请联系删除』

热门文章 更多
实验八 交通灯控制(80C51单片机汇编语言编程)