IIC通信

??IIC是一種只需要2根數據線就可以實現數據通信的總線式結構。IIC采用主從式通信方式，通信過程完全由主設備決定。完整的通信流程是主設備發送起始信號給從設備，再發送地址來選中從設備，然后就可以開始進行數據傳輸，當傳輸結束后由主設備發送結束信號告知從設備通信結束。

（示例代碼中，PORTA為所用單片機的8位引腳對應的寄存器名稱，采用PORTA<7>作為數據位SDA、PORTA<6>作為時鐘位SCL）

起始信號

??起始信號由兩個下降沿組成，SDA信號先從1置0，然后SCL再從1置0，由此告知從設備要開始通信了。代碼如下：

/************************************************************* 啟動總線函數 函數原型： void start_i2c(); Function: start on the I2C bus *************************************************************/ void start_i2c() {PORTA |= 0b10000000; //SDA=1,發送啟始條件的數據信號delay_10us();PORTA |= 0b01000000; //SCL=1delay_10us();PORTA &= 0b01111111; //SDA=0,發送起始信號delay_10us();PORTA &= 0b10111111; //SCL=0,鉗住I2C總線，準備發送數據或接收數據delay_10us(); }

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終止信號

??起始信號由兩個上升沿，SCL信號先從0置1，然后SDA再從0置1，由此告知從設備要結束通信。代碼如下：

/************************************************************* 停止總線函數 函數原型： void stop_i2c(); Function: stop the I2C bus **************************************************************/ void stop_i2c() {PORTA &= 0b01111111; //SDA=0,發送結束條件的數據信號delay_10us();PORTA |= 0b01000000; //SCL=1delay_10us();PORTA |= 0b10000000; //SDA=1delay_10us(); }

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發送8位數據

??無論發送地址還是數據，都是通過相同方式一位一位地發送，并且要從高位開始。首先是將時鐘線SCL置0，意味著數據線SDA要開始準備信息來發送。

??在每一位數據發送前時鐘線都要有一段低電平。當數據線SDA置為要發送的電平后SCl置1，從設備讀取此時SDA電平值作為一個bit，隨后SCL置0，SDA置為下一個待發送位，重復上述步驟，循環8次即完成一次8bit數據傳輸。

/*==================================================== 字節數據傳送函數 函數原型： void send_byte(uchar c); Function: 將數據C發送出去，可以是地址，也可以是數據，發完后等待回應，并對此狀態 位進行操作(不應答或非應答都使ack=0 )，發送數據正常，ack=1;ack=0 表示被控器無應答或損壞。 ====================================================*/ void send_byte(uint8_t c) {uint8_t bit_count;for (bit_count = 0; bit_count < 8; bit_count++){if (c & 0x80){PORTA |= 0b10000000; //SDA=1}else{PORTA &= 0b01111111; //SDA=0}delay_10us();PORTA |= 0b01000000; //SCL=1delay_10us();PORTA &= 0b10111111; //SCL=0c <<= 1;delay_10us();} }

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等待應答

??為了確保從設備收到了主設備發送來的數據，每次發送后主設備都要等待從設備回復ACK信號才能進行后續通話。

??在等待ACK的過程中，主設備要先釋放總線SDA，將總線權限交給從設備，即SDA置1。后續如果檢測到SDA被置0了就說明從設備答復了ACK信號。

/*==================================================== 等待從設備應答函數 函數原型： void wait_ack(); Function: 等待從設備對主設備發送行為的應答 ====================================================*/ uint8_t wait_ack() {uint8_t re = 0;PORTA |= 0b10000000; //SDA=1,釋放總線，將總線權限交給從設備delay_10us();PORTA |= 0b01000000; //SCL=1TRISA = 0b10000000;delay_10us();if ((PORTA & 0b10000000) == 0){re = 1; //ACK}else{re = 0; //NACK}TRISA &= 0b01111111;PORTA &= 0b10111111; //SCL=0delay_10us();return re; }

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發送ACK

??主設備發送完數據需要從設備答復ACK信號，而從設備發送給主設備數據后同樣需要主設備給其答復ACK信號以確保收到。

/*==================================================== 給從設備發送應答函數 函數原型： void wait_ack(); Function: 給從設備對主設備發送成功接收的應答 ====================================================*/ void send_ack() {PORTA &= 0b01111111; //SDA=0;delay_10us();PORTA |= 0b01000000; //SCL=1delay_10us();PORTA &= 0b10111111; //SCL=0delay_10us(); }

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接收8位數據

??與發送數據時相同，SCL置1表示讀取此時SDA電平值作為一個bit，循環8次得到8位數據值。

/*================================================ 字節數據接收函數 函數原型：uchar receive_byte(); FUNCTION: 用來接收從器件傳來的數據，并判斷總線錯誤(不發應答信號)， 發完后請用應答函數。 ====================================================*/ uint8_t receive_byte() {uint8_t retc = 0;PORTA |= 0b10000000; //SDA=1，釋放總線，將總線權限交給從設備TRISA |= 0b10000000;delay_10us();uint8_t bit_count;for (bit_count = 0; bit_count < 8; bit_count++){retc = retc * 2; //retc<<1PORTA &= 0b10111111; //SCL=0delay_10us();PORTA |= 0b01000000; //SCL=1delay_10us();if (PORTA & 0b10000000){retc++;}delay_10us();}TRISA &= 0b01111111;PORTA &= 0b10111111; //SCL=0delay_10us();return (retc); }

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通話總程序

??開啟通信——>等待應答——>發送地址和傳輸方向（前7bit為地址，后1bit表示數據方向）——>發送傳感器器件配置信息——>等待應答——>再次開啟通信——>發送地址和傳輸方向——>等待應答——>接收數據——>回復ACK——>結束通信

/*==================================================== IIC通話函數 函數原型： void iic_sensor(void); Function: 以IIC協議與溫度傳感器進行通話，獲取溫度數據 ====================================================*/ void iic_sensor() {start_i2c();send_byte(0b10010010); //發送地址值，并且設置為輸入wait_ack();send_byte(0x00); //發送配置信息wait_ack();start_i2c();send_byte(0b10010011); //發送地址值，并且設置為輸出wait_ack();temp[1] = receive_byte();send_ack();temp[0] = receive_byte();send_ack();stop_i2c(); //通話結束 }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的PIC单片机 IIC通信及实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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