51单片机之IIC总线

一、IIC总线概述

        IIC（Inter-Integrated Circuit）是一种同步、半双工、多主从架构、带数据应答的串行通信协议，由Philips公司开发。核心特点如下：

两根信号线：SCL（时钟线）和SDA（数据线），均配置成开漏输出模式，需外接上拉电阻 （通常4.7kΩ）。

多设备支持：支持多个主设备和从设备，通过地址寻址（7位或10位）。

二、51单片机实现IIC通信

实现IIC需要编写程序完成以下核心步骤：

1.起始信号

2.终止信号

3.发送数据

4.读取数据

5.主机应答

6.从机应答

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1.起始信号和终止信号

起始信号：SCL为高电平期间，SDA由高电平向低电平变化。

终止信号：SCL为高电平期间，SDA由低电平向高电平变化。

void IIC_Start(void) 
{
    SDA = 1;  // 释放SDA
    SCL = 1;
    Delay_us();
    SDA = 0;  // 起始条件
    Delay_us();
    SCL = 0;  // 准备发送数据
}



void IIC_Stop(void) 
{
    SDA = 0;
    SCL = 1;
    Delay_us();
    SDA = 1;  // 停止条件
    Delay_us();
}

2.发送数据和读取数据

发送数据：SCL低电平期间，主机把数据依次放在SDA上（高位先放），再SCL电平拉高发送数据。这样依次循环8次，即可发送一个字节。

void IIC_SendByte(unsigned char byte)
{
 unsigned char i;
   for(i=0;i<8;i++)
    {
     SCL = 0;
     Delay_us();
     SDA = byte&(0x80>>i);
     Delay_us();
     SCL = 1;
     Delay_us();
    } 

}

读取数据：SCL低电平期间，从机把数据依次放在SDA上（高位先放），再SCL电平拉高，主机读取数据。这样依次循环8次，即可接收一个字节。（主机在读取数据之前，需要释放SDA，让SDA=1）

unsigned char IIC_ReceiveByte(void)
{
 unsigned char i,byte = 0x00;
 SDA = 1;
   for(i=0;i<8;i++)
     {
      SCL = 1;
      Delay_us();
      if(SDA)
        {
         byte |=(0x80>>i);
        }
      SCL = 0;
      Delay_us();
     }
 return byte;
}

3.应答(在SCL高电平期间读取SDA是否应答)

主机应答（主机读取数据）

void IIC_ACK(bit ack)
{
 SCL = 0;
 Delay_us();
 if(ack)
  {
   SDA = 0;
   Delay_us();
  }
 else
  {
   SDA = 1;
   Delay_us();
  }
 SCL = 1;
 Delay_us();
 SCL = 0;
}

从机应答（主机发送数据）

bit IIC_CheckACK(void)
{
 bit ack;
 SCL = 0;
 Delay_us();
 SCL = 1;
 Delay_us();
 if(SDA)
  {
   ack = 1;
  }
 else
  {
   ack = 0;
  }
 Delay_us();
 SCL = 0;
 return ack;
}