原创 【原创】I2C总线与24C02存储器的测试源代码程序（一）

    I2C、24C02的读写，这是个老掉牙了的问题，还有必要浪费时间来讨论吗？事情是这样，笔者在移植一个已经过验证、正确的24C32程序到《HDQ-51E》单片机学习板上、读写板上的24C02时，发现读写的过程总是很不稳定，一时无法判断是程序代码问题，还是电路故障问题，还是24C02芯片问题。经过了2天时间，最终确定是24C02芯片质量问题。更换了进口的ATMEL 24C02后，读写正常了。在此过程中，笔者编写了一些测试24C02的程序，发现这些代码也许适合单片机初学者用来学习I2C总线原理，并用来读写24C02存储器，因为这些代码更简单易用。

    大家已经见过了很多有关I2C、24C02的单片机程序，为了实现对24C02的读写，一般都需要7、8个函数，甚至更多。其实，只需要4个函数（加上一个延时函数），就能很容易地实现I2C读写，见下：

sbit SDA = P2^6;     //管脚定义
sbit SCL = P2^7;

//SCL时钟的频率对于正确操作E2很重要；一般地，频率要求<100KHz。
void i2c_dly(void)
{
 DelayNms(1);     //ok
}

//IIC最基本的操作可以归结为下面4个函数：启始、停止、写、读

//IIC start
void i2c_start(void)
{
  SDA = 1;             // i2c start bit sequence
  i2c_dly();
  SCL = 1;
  i2c_dly();
  SDA = 0;
  i2c_dly();
  SCL = 0;
  i2c_dly();
}

//IIC stop
void i2c_stop(void)
{
  SDA = 0;             // i2c stop bit sequence
  i2c_dly();
  SCL = 1;
  i2c_dly();
  SDA = 1;
  i2c_dly();
}

//IIC read
//ack: 主机发送ACK位
unsigned char i2c_rx(char ack)
{
  char x, d=0;
 
  SDA = 1;
  for(x=0; x<8; x++) //读8个bit，高bit在前
 {
    d <<= 1;     //存储中间结果
    do
  {
      SCL = 1;
    }
    while(SCL==0);    //如果SCL被IIC设备拉低，则等待
   
  i2c_dly();
    if(SDA) d |= 1;  //读取数据线
    SCL = 0;
  }
 
 //发送ACK/NACK
  if(ack) SDA = 1;
  else SDA = 0;
 
  SCL = 1;
  i2c_dly();             // send (N)ACK bit
  SCL = 0;
  SDA = 1;
  return d;
}

//IIC write
//d: 待发送字节，高位先发送
//返回：0 -- ACK, 1 -- NACK
bit i2c_tx(unsigned char d)
{
  char x;
  static bit b;
 
 for(x=8; x; x--) //发送8个bit
 {
    if(d&0x80) SDA = 1;
    else SDA = 0;
    i2c_dly();
   
  SCL = 1;
    i2c_dly();
    d <<= 1;
    SCL = 0;
    i2c_dly();
  }
 
  SDA = 1;
  SCL = 1;
  i2c_dly();
  b = SDA;          //读取ACK bit
  SCL = 0;
  i2c_dly();

  return b;
}

    这4个函数完成最基本的I2C时序：起始、停止、写8bit、读8bit。通过对这4个函数合理组合，即可实现24C02的单字节读写，见附件例程。这是一个测试24C02是否有正确的ACK响应的程序，例子中的24C02设备地址为A0。

    24C02读写时序图：

《HDQ-51E》51学习板：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1.11.5&id=15769166730。

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（待续）

（本文最初发表于ENDCHINA，转载请注明出处，谢谢！）