I2C的讀寫操作實驗

[實驗任務]
   利用24C08斷電以后存儲的數(shù)據(jù)不消失的特點，可以做一個斷電保護裝置。首先利用單片機做一個0－99秒的自動計時器。然后隨機關(guān)斷電源，在 通電以后計時器接著斷電前的狀態(tài)繼續(xù)計時。

[實驗原理]
    首先簡單的說明以下I2C總線，I2C總線是一種串行數(shù)據(jù)總線，只有二根信號線，一根是雙向的數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。在 I2C總線上傳送的一個數(shù)據(jù)字節(jié)由八位組成?？偩€對每次傳送的字節(jié)數(shù)沒有限制，但每個字節(jié)后必須跟一位應答位。數(shù)據(jù)傳送首先傳送最高位(MSB)，數(shù)據(jù)傳送按圖1所示格式進行。首先由主機發(fā)出啟動信號“S”(SDA在SCL高電平期間由高電平跳變?yōu)榈碗娖?，然后由主機發(fā)送一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。啟動信號后的第一個字節(jié)數(shù)據(jù)具有特殊含義：高七位是從機的地址，第八位是傳送方向位，0表示主機發(fā)送數(shù)據(jù)(寫)，1表示主機接收數(shù)據(jù)(讀)。被尋址到的從機設備按傳送方向位設置為對應工作方式。標準I2C總線的設備都有一個七位地址，所有連接在I2C總線上的設備都接收啟動信號后的第一個字節(jié)，并將接收到的地址與自己的地址進行比較，如果地址相符則為主機要尋訪的從機，應在第九位答時鐘脈沖時向SDA線送出低電平作為應答。除了第一字節(jié)是通用呼叫地址或十位從機地址之外第二字節(jié)開始即數(shù)據(jù)字節(jié)。數(shù)據(jù)傳送完畢，由主機發(fā)出停止信號“P”(SDA在SCL高電平期間由低電平跳變?yōu)楦唠娖?。
　  AT24C系列串行E2PROM具有I2C總線接口功能，功耗小，寬電源電壓(根據(jù)不同型號2.5V～6.0V)，工作電流約為3mA，靜態(tài)電流隨電源電壓不同為30μA～110μA，AT24C系列串行E2PROM參數(shù)如下
型　號    容　量   器件尋址字節(jié)(8位) 一次裝載字節(jié)數(shù) 
AT24C01  128×8   1010A2A1A0  R/W         4 
AT24C02  256×8   1010A2A1A0   R/W         8 
AT24C04  512×8   1010A2A1P0   R/W         16 
AT24C08  1024×8  1010A2P1P0   R/W         16 
AT24C16  2048×8  1010P2P1P0   R/W         16  
　　由于I2C總線可掛接多個串行接口器件，在I2C總線中每個器件應有唯一的器件地址，按I2C總線規(guī)則，器件地址為7位數(shù)據(jù)(即一個I2C總線系統(tǒng)中理論上可掛接128個不同地址的器件)，它和1位數(shù)據(jù)方向位構(gòu)成一個器件尋址字節(jié)，最低位D0為方向位(讀/寫)。器件尋址字節(jié)中的最高4位(D7～D4)為器件型號地址，不同的I2C總線接口器件的型號地址是廠家給定的，如AT24C系列E2PROM的型號地址皆為1010，器件地址中的低3位為引腳地址A2  A1  A0，對應器件尋址字節(jié)中的D3、D2、D1位，在硬件設計時由連接的引腳電平給定。 
　　對AT24C系列 E2PROM的讀寫操作完全遵守I2C總線的主收從發(fā)和主發(fā)從收的規(guī)則。

[C語言源程序]
#include <AT89X52.H>
#include <stdio.h>
#include <absacc.h> 
unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,
                         0x6d,0x7d,0x07, 0x7f,0x6f,}; 
unsigned char sec;        //定義計數(shù)值，每過1秒，sec加1 
unsigned int tcnt;        //定時中斷次數(shù)
bit  write=0;             //寫24C08的標志；
sbit gewei=P2^0;          //個位選通定義
sbit shiwei=P2^1;         //十位選通定義
/////////24C08讀寫驅(qū)動程序////////////////////
sbit scl=P3^4;   // 24c08 SCL
sbit sda=P3^5;  // 24c08 SDA
void delay1(unsigned char x)
{  unsigned int i;
  for(i=0;i<x;i++);
  ;}
void flash() 
{  ;  ; }
void x24c08_init()  //24c08初始化子程序
 {scl=1; flash(); sda=1; flash();}
void start()        //啟動I2C總線
{sda=1; flash(); scl=1; flash(); sda=0; flash(); scl=0; flash();}
void stop()         //停止I2C總線
{sda=0; flash(); scl=1; flash(); sda=1; flash();}
void writex(unsigned char j)  //寫一個字節(jié)
{  unsigned char i,temp;
   temp=j;
   for (i=0;i<8;i++)
   {temp=temp<<1; scl=0; flash(); sda=CY; flash(); scl=1; flash();}
   scl=0; flash(); sda=1; flash();
}
unsigned char readx()   //讀一個字節(jié)
{
   unsigned char i,j,k=0;
   scl=0;  flash();  sda=1;
   for (i=0;i<8;i++)
    {  
flash();  scl=1;  flash();
      if (sda==1) j=1;
      else j=0;
      k=(k<<1)|j; 
   scl=0;}
   flash();  return(k);
}
void clock()         // I2C總線時鐘
{
   unsigned char i=0;
   scl=1;  flash();
   while ((sda==1)&&(i<255))i++;
   scl=0; flash();
}
////////從24c02的地址address中讀取一個字節(jié)數(shù)據(jù)/////
unsigned char x24c08_read(unsigned char address)
{
   unsigned char i;
   start(); writex(0xa0);
   clock(); writex(address);
   clock(); start();
   writex(0xa1); clock();
   i=readx(); stop();
   delay1(10);
   return(i);
}
//////向24c02的address地址中寫入一字節(jié)數(shù)據(jù)info/////
void x24c08_write(unsigned char address,unsigned char info)
{
   EA=0;
   start(); writex(0xa0);
   clock(); writex(address);
   clock(); writex(info);
   clock(); stop();
   EA=1;
   delay1(50);
}[!--empirenews.page--]
/////////////24C08讀寫驅(qū)動程序完/////////////////////
void Delay(unsigned int tc)     //延時程序
{
 while( tc != 0 )   
    {unsigned int i;   
     for(i=0; i<100; i++); 
     tc--;}
}
void LED()                  //LED顯示函數(shù)
{
   shiwei=0; P0=table[sec/10]; Delay(8); shiwei=1;
   gewei=0;  P0=table[sec%10]; Delay(5); gewei=1;
}
void t0(void) interrupt 1 using 0  //定時中斷服務函數(shù)
{ 
TH0=(65536-50000)/256; //對TH0 TL0賦值
TL0=(65536-50000)%256; //重裝計數(shù)初值
tcnt++;        //每過250ust tcnt加一
if(tcnt==20)  //計滿20次（1秒）時
   { 
    tcnt=0;   //重新再計
    sec++;
    write=1;  //1秒寫一次24C08
    if(sec==100) //定時100秒，在從零開始計時
      {sec=0;} 
   } 
}
void main(void) 
{ 
TMOD=0x01;  //定時器工作在方式1
ET0=1;  EA=1; 
x24c08_init();        //初始化24C08
sec=x24c08_read(2);//讀出保存的數(shù)據(jù)賦于sec
TH0=(65536-50000)/256; //對TH0 TL0賦值
TL0=(65536-50000)%256; //使定時器0.05秒中斷一次
TR0=1;           //開始計時
 while(1) 
  {
  LED();
 if(write==1) //判斷計時器是否計時一秒
    {
  write=0;              //清零 
     x24c08_write(2,sec);  //在24c08的地址2中寫入數(shù)據(jù)sec
 }
   }
}

[硬件電路圖]