单片机IIC基础通信
1 接口定义
2 程序实例
阅读提示：本章主要讲解过去电路使用较多的24C02- 24C512存储器，对于现在 主流的STC15W系列单片机，通常都具有内部比较器与DataFlash存储器，可 直接代换代换本章各个例程功能（详见第7章）
1 接口定义
I2C总线是两线式串行总线（连同GND为3线），仅需要时钟和数据两根线就可 以进行数据传输，仅需要占用单片机的2个IO引脚，使用时十分方便，I2C总线可 以在同一总线上并接多个器件，每个器件都有自己的器件地址（作为对比：SPI 总线没有器件地址，通过CPU提供片选线确定是否选中芯片），读写操作时需要 先发送器件地址，与该地址相符的器件得到确认后便执行相应的操作，而在同一 总线上的其它器件不做响应，称之为器件寻址。
单片机外围使用I2C接口的器件比较多，最常见的是EEPROM存储器（如：
24C02）与ADC转换芯片（如：MCP3421） 。
24C02与单片机的连接电路如下图所示。
2 程序实例
24C系列芯片既然作为存储器使用，我们最关心的就是如何将数据写入芯片及 写入成功的数据如何读取出来。
例6.2 使用IAP15W4K58S4单片机的硬件仿真功能仿真观察24C02芯片读写结果
（也可用24C01/04/08/16） 。本例无页面限制，快速，适合连续读写多个字 节，本程序先向芯片写入一组数据，然后读出，若读出的数据与写入的数据相同 则表明实验结果是正确的。
为了简化，我们直接移植成熟的程序代码（配套例程中提供）。
① 除主程序MAIN.C外，其余*.C与*.H文件全部复制到你自己的文件夹并将*.C文 件加入工程，如图所示。
② 根据实际硬件连接修改引脚定义。在IIC.H中有如下语句，可设置为任意IO口，注
意上拉。
sbit SCL=P3^7; // 串行时钟（代码包必须）
sbit SDA=P4^1; // 串行数据（代码包必须）
③ 根据硬件修改从机地址。在24C01_02.H中有：#define SlaveADDR 0xA0 // 从机 地址格式为：1010 ***0。其中的***对应器件引脚 A2A1A0,，用于设置器件地 址，当硬件上A2A1A0接GND时， ***=000。
④ 在要求严格的情况下，根据R/C时钟频率修改延时函数参数。myfun.c中的延时函 数delay1ms()和delay10ms()延时参数由第1章介绍的软件计算得出。
⑤ 根据R/C时钟频率修改宏定义。IIC.H中的语句 “#define tt 26”的常数26对应
myfun.c中的延时函数void delay (unsigned char t)中的参数t，此常数值确定
5uS延时时间，延时可以更长，不能短，时钟频率为22.1184MHz时t=26。
⑥ 这里的例子使用的是24C02芯片，若换用24C04/08/16，为了提高多字节数据跨页 写入速度，则需要对24C01_02.C中函数WrToRomPageB内部常数0x07改为0x0f。
主程序代码如下（注意是硬件仿真观察实验结果）：
#include “STC15W4K.H” // 注意宏定义后面没分号
#include “24C01_02.H”
#include “myfun.h” void main()
{
u8 i;
u8 test_data[20]={0x10,0x20,0x30,0x40,0x50,0x60,0x70,0x80,0x90,0xa0,
0x11,0x21,0x31,0x41,0x51,0x61,0x71,0x81,0x91,0xa1};
port_mode(); // 所有IO口设为准双向弱上拉方式。 WrToRomB(SlaveADDR, 5,test_data,20);
// 器件地址、存储单元地址、数据指针、写入字节数
for(i=0;i<20;i++)
{
test_data[ i ]=0;
}
RdFromROM(SlaveADDR, 5,test_data,20); // 连续读取20个字节数据
while(1);
}
例6.5利用24C02记录单片机上电次数(使用工作组方式)
头文件代码如下：
#define E2P_RECORD_ADDR 0x00 // 存储单元地址
#define POWER_UP_MARK 0xAB // 第一次使用标记
struct POWER_UP
{
u32 times;
u8 flag;
};
// 主程序代码如下：
#include “PowerUP.H”
#include “24C01_02.H”
#include “myfun.h”
struct POWER_UP Power_up;
void main()
{
RdFromROM(SlaveADDR,E2P_RECORD_ADDR,(u8*)&Power_up,sizeof(struct POWER_UP));
// 芯片硬件地址、存储单元地址、数据组、写入字节数
if (Power_up.flag != POWER_UP_MARK) // 存储器第一次使用
{
}
else
{
}
Power_up.flag = POWER_UP_MARK; Power_up.times = 1;
Power_up.times++;
WrToRomB(SlaveADDR, E2P_RECORD_ADDR,(u8 *)&Power_up,sizeof(struct POWER_UP));
// 芯片硬件地址、存储单元地址、数据组、写入字节数 UART_init(); UART_Send_StrNum(“上电次数：”,Power_up.times);
// 串口输出上电次数，波特率：9600 /22.1184MHZ
while(1);
}
结果如图所示。
例6.6 利用24C02断电瞬间存储数据。断电存储就是在系统断电瞬间保存RAM中的重要数据 到EEPROM,在下次系统上电时再读出EEPROM中的数据并运行，断电检测电路原理如图所 示。
利用单片机外中断检测交流电源的有无，交流供电正常时INT2每10mS进入一次中断，在中断
程序中重装定时器T1初值让定时器一直不产生溢出中断，交流断电时，定时器计数值不断增 加直到溢出，溢出中断程序中单片机立即保存数据到EEPROM 。定时器定时时间要求大于
10mS即可，比如取12或15mS，另外特别注意单片机外中断引脚必须外接上拉电阻。
对于现在主流的STC15W系列单片机，通常都具有内部比较器与DataFlash存储器，可直接 代换24C系列存储器使用，断电检测电路更加简单，如上图单片机VCC与GND间接2只电阻即可。
