基于51单片机实现模拟IIC总线时序

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本文介绍了一种使用51单片机IO口模拟IIC总线的方法，实现了对BH1750FVI光线传感器模块的操作。提供了完整的IIC总线操作函数及其实现代码。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

最近用到测量光线的模块BH1750FVI时需要用到IIC总线操作, 于是就又费功夫学习了下, 基本上算是了解了, 所以呢, 就用51的IO口, 模拟出了总线时序, 并能正确操纵需要用IIC总线访问地一系列模块. 本来想写篇文章简单介绍下我对IIC总线的理解的, 但, 发现没工夫, 所以, 放在以后有时候再来弄吧. 今天我还是只给出一个范例程序, 它能在我的51单片机机系统上工作得很好. iic.h 列出了所有IIC总线的操作函数. 下面给出源代码:

//iic.h - 实现相关的头文件
//女孩不哭 2013-01-18
#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__

void iic_start(void);
void iic_stop(void);
bit iic_get_ack(void);
void iic_write_byte(uchar dat);
uchar iic_read_byte(void);
void iic_send_ack(bit ack);

#endif//!__IIC_H__

//common.h - 一些公用的定义,函数等
#ifndef __COMMON_H__
#define __COMMON_H__

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;

void delay_us(uint us);
void delay_ms(uint ms);

#endif// !__COMMON_H__

//IIC总线模拟实现文件
//女孩不哭 22:11 2013-1-18
#include "common.h"
#include "iic.h"

sbit SDA = P1^2;
sbit SCL = P1^0;

//产生START信号
void iic_start(void)
{
    SDA = 1;        //需在SCL之前设定
    SCL = 1;        //硬件进入SDA检测状态
    delay_us(5);    //延时至少4.7us
    SDA = 0;        //SDA由1->0,产生开始信号
    delay_us(5);    //延时至少4us
    SCL = 0;        //SCL变为无效
}

//产生STOP信号
void iic_stop(void)
{
    SDA = 0;        //在SCL之前拉低
    SCL = 1;        //硬件进入SDA检测状态
    delay_us(5);    //至少延时4us
    SDA = 1;        //SDA由0->1,产生结束信号
    delay_us(5);    //延时至少4.7us
}

//写IIC总线写1个字节
void iic_write_byte(uchar dat)
{
    uchar loop = 8;     //必须为一个字节
    while(loop--){
        SDA = dat&0x80; //从MSb开始逐位写入
        SCL = 1;
        delay_us(5);    //延时至少4us
        SCL = 0;
        dat <<= 1;      //低位向高位移动
        delay_us(5);
    }
}

//从IIC总线读取1个字节
uchar iic_read_byte(void)
{
    uchar loop = 8;     //必须为一个字节
    uchar ret = 0;
    while(loop--){
        SDA = 1;        //8051内部电阻上拉
        SCL = 1;
        delay_us(5);    //延时至少4us
        ret <<= 1;
        ret |= SDA;     //读取1位
        SCL = 0  ;
        delay_us(5);
    }
    return ret;
}

//由主向从发送应答码
//0-ACK,1-NAK
void iic_send_ack(bit ack)
{
    SDA = ack;      //产生应答电平
    SCL = 1;        //发送应答信号
    delay_us(5);    //延时至少4us
    SCL = 0;        //整个期间保持应答信号
}

//取得由从到主的应答码
bit iic_get_ack(void)
{
    bit ret;        //用来接收返回值
    SDA = 1;        //电阻上拉,进入读(8051)
    SCL = 1;        //进入应答检测
    delay_us(5);    //至少延时4us
    ret = SDA;      //保存应答信号
    SCL = 0;
    return ret;
}