IIC软件模拟实现

1 IIC总线的连接
IIC传输数据的时候只用其实只需要两根线,一根是“SCL”为时钟线,一根是“SDA”为数据线

我们来看一下器件是怎么连接在IIC总线上的!

 

可以看到,SDA和SCL都接了上拉电阻,在总线空闲的时候,SDA和SCL都应该为高电平,当总线上的任何一个器件输出低电平,那总线都将变为低电平。

数据有效性

我们记住只要记住一条:IIC总线在进行数据传输时,当SCL线为高,SDA线必须保持稳定,也就是说,在当拉高SCL线的时候,SDA线不能改变其电平,只有当SCL为低电平的时候才允许SDA线进行跳变,需要注意的是这个规定只是在进行数据传输的时候起作用,其他时候比如生成起始信号的时候可以不理睬。

2 IIC的电平信号
在使用IIC总线的时候我们主要有以下几个信号。

一,起始信号当我们使用IIC总线的时候第一个发送的就是这个信号

 

IIC协议规定当SCL为高电平的时候,SDA由高到低跳变,为起始信号

下面来看一下代码

//起始信号
void IIC_Start(void)
{
  SDA = 1;        //先将SDA和SCL都拉高为起始信号做准备
  SCL = 1;
  Delay5us();    //延时稳定
  SDA = 0;        //拉低SDA线,又高到低跳变,起始
  Delay5us();    //延时稳定
  SCL = 0;       //拉低SCL线,钳住IIC总线
}

二 停止信号

 

IIC协议规定当SCL为高电平的时候,SDA由低到高跳变,为停止信号,和起始信号正好相反

下面来看一下代码

//停止
void IIC_Stop(void)
{	
  SCL = 0;        //先将SDA和SCL都拉低为起始信号做准备
  SDA = 0;
  Delay2us();    //延时稳定
  SCL = 1;        //拉高SCL等待SDA上升沿
    Delay2us();    //延时稳定
  SDA = 1;        //拉高SDA
  Delay5us();
  SCL = 0;         //拉低SCL,钳住总线

}

三 应答信号

IIC协议规定当SCL为高电平的时候,SDA为低,为起始信号,注意这里是需要在SCL的高电平到来之前SDA线需先将低电平准备好,并在SCL为高期间稳定

下面来看代码

//答应
void IIC_Ack(void)
{
  SCL = 0;                //先将SDA和SCL都拉低为起始信号做准备
  SDA = 0;
  Delay2us();            //延时稳定
  SCL = 1;                //将SCL拉高
  Delay5us();               //在此延时阶段,SDA一直为低
  SCL = 0;                    //拉低SCL,钳住总线
}

四 非应答信号

这个就和答应信号相反,SCL为高期间,SDA也为高并保持稳定就可以了!

下面看代码

//不答应
void IIC_NAck(void)
{
  SCL = 0;                //将SCL拉低为高电平做准备
  SDA = 1;                //将SDA先拉高
  Delay2us();
  SCL = 1;            //拉高SCL
  Delay5us();
  SCL = 0;            //钳住总线
}

五 等待答应信号
发送器每发送完一个字节(8个脉冲),在第9个脉冲间释放总线,接收器返回一个ACK信号,协议规定,低电平为有效应答,高电平为无效应答。

 

看以下代码

//等待答应
bit IIC_Wait_Ack(void)
{
  uint8_t temp = 0; //定义临时计数变量
  SDA = 1; //先拉高SDA
  Delay5us(); //延时稳定
  SCL = 1; //拉高SCL准备读取SDA线,SDA和SCL同时为高,释放总线控制权
  Delay5us();
  while(SDA) //当SDA拉低变为低电平的时候表示有效答应,调出循环
  {
    temp++;
    if(temp>250) //当循环250次后SDA还没有拉低,则表示没有答应信号(不准确的延时)
    {
      IIC_Stop();
      return 1;	//没有答应返回1 
    }
  }
  SCL = 0;
  return 0;	//有答应,返回0
}

六 发送1个字节

//发动1个字节
void IIC_Send_Byte(uint8_t dat)
{
  uint8_t t; //临时计数变量
  SCL = 0; //拉低SCL,钳住总线,准备发送数据
  for(t=0;t<8;t++) //循环8次,一次发送1位
  {
    SDA = (dat&0x80)>>7; //去低四位,然后左移七位,先发高位
    dat=dat<<1; //将数据右移一位,等待下一此发送
    SCL = 1; //拉高SCL,等待从器件读取SDA
    Delay2us(); //延时稳定
    SCL= 0; //拉低SCL,钳住总线,准备发送数据
    Delay2us(); //延时稳定
  }
}

七 读取1个字节

//	功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
//	返 回 值: 读到的数据
uint8_t IIC_Read_Byte(uint8_t ack)
{

  uint8_t i,value;

  /* 读到第1个bit为数据的bit7 ,先读高位后读低位*/
  value = 0;
  for (i = 0; i < 8; i++)
  {
    value <<= 1; 数据左移,为下一此读取腾出位置
    SCL = 1;
    Delay2us();
    if (SDA) //如果SDA为1,则value自加
    {
      value++;
    }
    SCL = 0; //钳住总线,准备下一此读取
    Delay2us();
  }
    if(ack==0) //读取完毕,判断答应信号
    i2c_NAck();
  else
    i2c_Ack();
  return value; //返回读取到的值
}

好了,以上就是模拟IIC的基本使用方法了!

原文地址:https://www.cnblogs.com/still-smile/p/12879269.html