I2C通讯IO口模拟程序

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I2C通讯IO口模拟程序

//SDA 线上的数据必须在时钟的高电平周期保持稳定数据线的高或低电平状态
//只有在SCL线的时钟信号是低电平时才能改变
//起始条件: SCL 线是高电平时SDA 线从高电平向低电平切换
//停止条件: 当SCL 是高电平时SDA 线由低电平向高电平切换

#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#define  uchar unsigned char  /*宏定义*/
#define  uint  unsigned int
#define  _Nop()  _nop_()        /*定义空指令*/

sbit SDA=P0^7;             /*模拟I2C数据传送位*/
sbit SCL=P0^6;             /*模拟I2C时钟控制位*/
bit ack;           /*应答标志位*/
   

/*******************************************************************
                     起动总线函数               
函数原型: void  Start_I2c();  
功能:     启动I2C总线,即发送I2C起始条件.  
********************************************************************/
void Start_I2c()
{
  SDA=1;    /*发送起始条件的数据信号*/
  _Nop();     
  SCL=1;     
  _Nop();     /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();   
  SDA=0;     /*发送起始信号*/
  _Nop();    /* 起始条件锁定时间大于4μs*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();      
  SCL=0;    /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */
  _Nop();
  _Nop();
}


/*******************************************************************
                      结束总线函数               
函数原型: void  Stop_I2c();  
功能:     结束I2C总线,即发送I2C结束条件.  
********************************************************************/
void Stop_I2c()
{
  SDA=0;   /*发送结束条件的数据信号*/
  _Nop();    /*发送结束条件的时钟信号*/
  SCL=1;   /*结束条件建立时间大于4μs*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  SDA=1;   /*发送I2C总线结束信号*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();
}


/*******************************************************************
                 字节数据发送函数               
函数原型: void  SendByte(uchar c);
功能:     将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对
          此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0)     
        发送数据正常，ack=1; ack=0表示被控器无应答或损坏。
********************************************************************/
void  SendByte(uchar c)
{
uchar BitCnt;

for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)  /*要传送的数据长度为8位*/
    {
     if((c<<BitCnt)&0x80)  /*判断发送位*/
SDA=1;  
     else
SDA=0;               
     _Nop();
     SCL=1;               /*置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位*/
      _Nop();
      _Nop();             /*保证时钟高电平周期大于4μs*/
      _Nop();
      _Nop();
      _Nop();         
     SCL=0;
    }
   
    _Nop();
    _Nop();
    SDA=1;                /*8位发送完后释放数据线，准备接收应答位*/
    _Nop();
    _Nop();   
    SCL=1;
    _Nop();
    _Nop();
    _Nop();
    if(SDA==1)   /*判断是否接收到应答信号*/
ack=0;     
    else
ack=1;      
    SCL=0;
    _Nop();
    _Nop();
}



/*******************************************************************
                 字节数据接收函数               
函数原型: uchar  RcvByte();
功能:     用来接收从器件传来的数据,并判断总线错误(不发应答信号)，
          发完后请用应答函数应答从机。  
********************************************************************/
uchar  RcvByte()
{
  uchar retc;
  uchar BitCnt;
  
  retc=0;
  SDA=1;               /*置数据线为输入方式*/
  for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)
      {
        _Nop();           
        SCL=0;                  /*置时钟线为低，准备接收数据位*/
        _Nop();
        _Nop();                 /*时钟低电平周期大于4.7μs*/
        _Nop();
        _Nop();
        _Nop();
        SCL=1;                  /*置时钟线为高使数据线上数据有效*/
        _Nop();
        _Nop();
        retc=retc<<1;
        if(SDA==1)  /*读数据位,接收的数据位放入retc中 */
     retc=retc+1;  
        _Nop();
        _Nop();
      }
  SCL=0;   
  _Nop();
  _Nop();
  return(retc);
}


/********************************************************************
                     应答子函数
函数原型:  void Ack_I2c(bit a);
功能:      主控器进行应答信号(可以是应答或非应答信号，由位参数a决定)
********************************************************************/
void Ack_I2c(bit a)
{
  
  if(a==0)  SDA=0;           /*在此发出应答或非应答信号 */
        else SDA=1;
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();      
  SCL=1;
  _Nop();
  _Nop();                    /*时钟低电平周期大于4μs*/
  _Nop();
  _Nop();
  _Nop();  
  SCL=0;                     /*清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收*/
  _Nop();
  _Nop();   
}

/*******************************************************************
                 用户接口函数                                   
*******************************************************************/

/*******************************************************************
                 向无子地址器件发送字节数据函数               
函数原型: bit  ISendByte(uchar sla,ucahr c);  
功能:     从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程,从器件地址sla.
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit ISendByte(uchar sla,uchar c)
{
   Start_I2c();               /*启动总线*/
   SendByte(sla);             /*发送器件地址*/
   if(ack==0)return(0);
   SendByte(c);               /*发送数据*/
   if(ack==0)return(0);
   Stop_I2c();                /*结束总线*/
   return(1);
}


/*******************************************************************
                    向有子地址器件发送多字节数据函数               
函数原型: bit  ISendStr(uchar sla,uchar suba,ucahr *s,uchar no);  
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，子地址suba，发送内容是s指向的内容，发送no个字节。
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{
   uchar i;
   Start_I2c();               /*启动总线*/
   SendByte(sla);             /*发送器件地址*/
   if(ack==0)return(0);
   SendByte(suba);            /*发送器件子地址*/
   if(ack==0)return(0);
   for(i=0;i<no;i++)
   {   
     SendByte(*s);            /*发送数据*/
     if(ack==0)return(0);
     s++;
   }
   Stop_I2c();                /*结束总线*/
   return(1);
}

/*******************************************************************
                    向无子地址器件发送多字节数据函数               
函数原型: bit  ISendStr(uchar sla,ucahr *s,uchar no);  
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，发送内容是s指向的内容，发送no个字节。
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit ISendStrExt(uchar sla,uchar *s,uchar no)
{
   uchar i;
   Start_I2c();               /*启动总线*/
   SendByte(sla);             /*发送器件地址*/
   if(ack==0)return(0);
   for(i=0;i<no;i++)
   {   
     SendByte(*s);            /*发送数据*/
     if(ack==0)return(0);
     s++;
   }
   Stop_I2c();                /*结束总线*/
   return(1);
}


/*******************************************************************
                    向无子地址器件读字节数据函数               
函数原型: bit  IRcvByte(uchar sla,ucahr *c);  
功能:     从启动总线到发送地址，读数据，结束总线的全过程,从器件地
          址sla，返回值在c.
           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit IRcvByte(uchar sla,uchar *c)
{
   Start_I2c();                /*启动总线*/
   SendByte(sla+1);            /*发送器件地址*/
   if(ack==0)return(0);
   *c=RcvByte();               /*读取数据*/
   Ack_I2c(1);                 /*发送非就答位*/
   Stop_I2c();                 /*结束总线*/
   return(1);
}

/*******************************************************************
                   向有子地址器件读取多字节数据函数               
函数原型: bit  RecndStr(uchar sla,uchar suba,ucahr *s,uchar no);  
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,读数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，子地址suba，读出的内容放入s指向的存储区，读no个字节。
           如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no)
{
   uchar i;
   Start_I2c();                  /*启动总线*/
   SendByte(sla);                /*发送器件地址*/
   if(ack==0)return(0);
   SendByte(suba);               /*发送器件子地址*/
   if(ack==0)return(0);
   Start_I2c();    /*重新启动总线*/
   SendByte(sla+1);
   if(ack==0)return(0);
   for(i=0;i<no-1;i++)
   {   
     *s=RcvByte();               /*发送数据*/
      Ack_I2c(0);                /*发送就答位*/  
     s++;
   }
   *s=RcvByte();
   Ack_I2c(1);                   /*发送非应位*/
   Stop_I2c();                   /*结束总线*/
   return(1);
}

/*******************************************************************
                    向无子地址器件读取多字节数据函数               
函数原型: bit  ISendStrExt(uchar sla,ucahr *s,uchar no);  
功能:     从启动总线到发送地址,读数据,结束总线的全过程.
          从器件地址sla，读出的内容放入s指向的存储区，
          读no个字节。如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
注意：    使用前必须已结束总线。
********************************************************************/
bit IRcvStrExt(uchar sla,uchar *s,uchar no)
{
   uchar i;
   Start_I2c();
   SendByte(sla+1);
   if(ack==0)return(0);
   for(i=0;i<no-1;i++)
   {   
      *s=RcvByte();               /*发送数据*/
      Ack_I2c(0);                 /*发送就答位*/  
      s++;
   }
   *s=RcvByte();
   Ack_I2c(1);                    /*发送非应位*/
   Stop_I2c();                    /*结束总线*/
   return(1);
}




//以下为头文件<I2C_C51.H>

#ifndef  I2C_C51_H
#define  I2C_C51_H
#ifndef uchar
#define uchar unsigned char
#endif

/*******************************************************************
                     无子地址发送字节数据函数               
功能:     从启动总线到发送地址，数据，结束总线的全过程,从器件地址sla.
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
********************************************************************/
extern bit ISendByte(uchar sla,uchar c);



/*******************************************************************
                     有子地址发送多字节数据函数               
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，子地址suba，发送内容是s指向的内容，发送no个字节。
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
********************************************************************/
extern bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no) ;

/*******************************************************************
                    无子地址发送多字节数据函数   
            
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，发送内容是s指向的内容，发送no个字节。
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
********************************************************************/
extern bit ISendStrExt(uchar sla,uchar *s,uchar no);

/*******************************************************************
                    无子地址读字节数据函数               
功能:     从启动总线到发送地址，读数据，结束总线的全过程,从器件地
          址sla，返回值在c.
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
********************************************************************/
extern bit IRcvByte(uchar sla,uchar *c);


/*******************************************************************
                    有子地址读取多字节数据函数               
   
功能:     从启动总线到发送地址，子地址,读数据，结束总线的全过程,从器件
          地址sla，子地址suba，读出的内容放入s指向的存储区，读no个字节。
          如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
********************************************************************/
extern bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no);

/*******************************************************************
                    无子地址读取多字节数据函数               
  
功能:     从启动总线到发送地址,读数据,结束总线的全过程.
          从器件地址sla，读出的内容放入s指向的存储区，
          读no个字节。如果返回1表示操作成功，否则操作有误。
********************************************************************/
extern bit IRcvStrExt(uchar sla,uchar *s,uchar no);

#endif