采用串行總線技術(shù)可以使系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化，系統(tǒng)的體積減小，可靠性提高，同時(shí)系統(tǒng)更容易更改和擴(kuò)充
常用的串行擴(kuò)展總線有：I2c總線，單總線，SPI總線，以及microwire、Plus等等
I2c總線只有兩根雙向信號(hào)線，一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時(shí)鐘線SCL
I2c總線通過(guò)上拉電阻接正電源。因此I2C總線的設(shè)備都要接上拉電阻
當(dāng)總線閑置的時(shí)候，兩根線均為高電平，連接到總線上的任何一個(gè)器件輸出的低電平，都將使得總線得到信號(hào)變低，及各個(gè)器件的SDA和SCL都是線與的關(guān)系
每個(gè)接入到I2C總線都有唯一的地址，主機(jī)與其他器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其他器件，這時(shí)主機(jī)即是發(fā)送器，由總線上接收數(shù)據(jù)的器件稱(chēng)為是接收器。
在多主機(jī)系統(tǒng)中，可能同時(shí)由幾個(gè)主機(jī)企圖啟動(dòng)總線傳送數(shù)據(jù)，為了避免混亂，I2C總線要通過(guò)總線仲裁，已決定由哪臺(tái)主機(jī)控制總線
數(shù)據(jù)位的有效性
I2C總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有時(shí)鐘線上的信號(hào)為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平和低電平狀態(tài)才允許變化
起始信號(hào)和終止信號(hào)
SCL線為高電平期間，SDA線由高電平向低電平的變化表示起始信號(hào)，SCL線為高電平期間，SDA線由低電平向高電平變化表示終止信號(hào)
數(shù)據(jù)傳送的格式
(1)字節(jié)傳送與應(yīng)答
每一個(gè)字節(jié)必須保證是8位長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)傳送時(shí)，先傳送的是最高位(MSB)，每一個(gè)被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位，即(一幀共有9位)，應(yīng)答信號(hào)由從機(jī)發(fā)送給主機(jī)
每次數(shù)據(jù)傳送總是由主機(jī)產(chǎn)生的終止信號(hào)結(jié)束，但是若主機(jī)希望繼續(xù)占用總線進(jìn)行新的數(shù)據(jù)傳送，則可以不產(chǎn)生終止信號(hào)，馬上再次發(fā)出起始信號(hào)對(duì)另一個(gè)從機(jī)進(jìn)行尋址
在總線的一個(gè)數(shù)據(jù)傳上過(guò)程中，可以有一下幾種傳送方式的組合方式
a，主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送的方向在整個(gè)傳送過(guò)程中不變
A表示應(yīng)答，A非表示非應(yīng)答，s表示其實(shí)信號(hào)，p表示終止信號(hào)
主機(jī)發(fā)送地址時(shí)，總線上的每一個(gè)從機(jī)都將這7位地址碼與自己的地址進(jìn)行比較，如果相同，則認(rèn)為自己正在被主機(jī)尋址，根據(jù)R/T位將自己確定為發(fā)送器或接收器
從機(jī)地址由固定部分和可編程部分組成，可編程的部分決定了可接入總線該器件的最大數(shù)目。
由操作時(shí)序可知要進(jìn)行必要的延時(shí)
起始操作示例代碼：
void T2CStart(void)
{
SDA = 1;
SomeNop();//大于微秒級(jí)別
SCL = 1;
SomeNop();
SDA = 0;
SomeNop();
}
終止指令：
void I2CStop(void)
{
SDA = 0;//data由0變到1為終止指令
SomeNop();
SCL = 1;
SomeNop();
SDA = 1;
SomeNop();
}
I2C總線擴(kuò)展
串行E2PROM的擴(kuò)展
(2)寫(xiě)入過(guò)程：AT24CEEPROM的固定地址為1010，A2,A1A0引腳接入高低電平可以得到確定的3位編碼，形成的7位編碼即為該器件的地址碼
單片機(jī)進(jìn)行寫(xiě)操作的時(shí)候，首先
發(fā)送該器件的7位地址嗎和寫(xiě)方向的方向碼0，發(fā)送完以后釋放SDA線并在SCL線上產(chǎn)生第九個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，被選中的存儲(chǔ)器再確認(rèn)自己的地址后，在SDA上產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)作為響應(yīng)
，單片機(jī)接收到信號(hào)就可以傳送數(shù)據(jù)了
傳送數(shù)據(jù)時(shí)，單片機(jī)首先發(fā)送一個(gè)字節(jié)的被寫(xiě)入器件的存儲(chǔ)區(qū)的首地址，收到存儲(chǔ)器器件的應(yīng)答后，單片機(jī)就逐個(gè)發(fā)送各個(gè)數(shù)據(jù)的字節(jié)，但是每次發(fā)送一個(gè)字節(jié)后都要等待應(yīng)答
收到每個(gè)字節(jié)的地址后，芯片上的地址會(huì)自動(dòng)加一
寫(xiě)入n個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)格式
讀出過(guò)程
單片機(jī)首先發(fā)送該器件的7位地址碼和寫(xiě)方向位0(偽寫(xiě))，發(fā)送完后釋放SDA線并在SCL線上產(chǎn)生9個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，被選中的存儲(chǔ)器器件在確認(rèn)自己的地址之后，在SDA上產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)作為回應(yīng)
然后在發(fā)送一個(gè)字節(jié)的要讀出存儲(chǔ)去的首地址，收到應(yīng)答，單片機(jī)要重復(fù)一次起始信號(hào)并發(fā)出器件地址的讀方向位(1)，收到器件應(yīng)答就可以讀出字節(jié)，每次讀出一個(gè)字節(jié)，單片機(jī)都要回復(fù)一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，但最后讀出一個(gè)字節(jié)，單片機(jī)應(yīng)返回非應(yīng)答信號(hào)(高電平)并發(fā)出終止信號(hào)以結(jié)束讀出操作
示例代碼：
#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
sbit sda = P2^3;
sbit scl = P2^2;
sbit wp = P2^1;
void delay()//微妙級(jí)別的延時(shí)函數(shù)
{;;}
void start()//開(kāi)始信號(hào)
{
sda = 1;
delay();
scl = 1;
delay();
sda = 0;
delay();
}
void stop()//停止信號(hào)
{
sda = 0;
delay();
scl = 1;
delay();
sda = 1;
delay();
}
void respons()//應(yīng)答信號(hào)
{
uchar i;
scl = 1;
delay();
while((sda ==1)&&(i<250))//等到第九個(gè)時(shí)鐘周期的時(shí)候，還沒(méi)有變?yōu)?，
//那么scl將自動(dòng)的變?yōu)?,表示收到信號(hào)
{
i++;
}
scl = 0;
}
void init()
{
sda = 1;
scl = 1;//把線全部釋放
}
void write_byte(uchar date)
{
uchar i,temp;
temp = date;
scl = 0;
delay();
for(i = 0;i<8;i++)//寫(xiě)8次
{
temp = temp<<1;//表示將temp左移1位，將最高位移入psw寄存器中的cy位，
//然后將最高位賦值給sda，送走數(shù)據(jù)
scl = 1;//數(shù)據(jù)穩(wěn)定了
delay();
sda = CY;
delay();
scl = 0;//讀走數(shù)據(jù)
delay();
}
sda = 1;//注意養(yǎng)成釋放總線的習(xí)慣
delay();
}
uchar read_byte()
{
uchar i,j,k;
scl = 0;
delay();
sda = 1;//釋放數(shù)據(jù)總線
delay();
for(i=0;i<8;i++)
{
scl = 1;
delay();
j = sda ;//讀取數(shù)據(jù)
k =(k<<1)|j;
scl = 0;
delay();
}
return k;
}
uchar read_add(uchar address)
{
uchar date;
start();
write_byte(0xa0);//表示寫(xiě)入器件的地址
respons();
write_byte(address);
respons();
start();
write_byte(0xa1);
respons();
date=read_byte();
stop();
return date;
}
void write_add(uchar address,uchar date)
{
init();//初始化信號(hào)總線和地址總線
start();//啟動(dòng)信號(hào)
write_byte(0xa0);//表示寫(xiě)入器件的地址
respons();
write_byte(address);//表示往這個(gè)器件內(nèi)部的第三個(gè)地址處寫(xiě)入地址
respons();
write_byte(date);//表示器件內(nèi)部的數(shù)據(jù)
respons();
stop();
}
void delay1(uint z)
{
uint x,y;
for(x= z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
void main()
{
init();
write_add(23,125);
delay1(100);
P1=read_add(23);
while(1);
}
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