【蓝桥杯|单片机组】| I2C通信(官方代码) + EEPROM

本文介绍了使用I2C通信协议与AT24C02 EEPROM交互的过程,包括如何实现单字节的读写操作,并提供了详细的代码示例。

     之前我写的I2C通信协议是基于“金沙滩”的教程,代码比较繁琐,为了能在之后的比赛中提高效率,本次就以官方提供的I2C通信协议来实现单字节的存取,同时也当作对I2C协议的复习。


该协议有关主机(单片机)与从机(板子上焊的芯片AT24C02)之间的数据传输。首先我们先来认识一下AT24C02


       AT24C02提供2024位的连续的可擦除的可编程的只读的存储器(就是我们所说的EEPROM了,实质是一个断电数据不丢失的存储器),有共256字节的内部存储空间,就也是说有256个内部存储空间的地址,地址长度有8位。再换句话说AT24C02是一幢房子,该房子里有256个房间,房间的地址就是房间的门牌号。

由蓝字也可以推出AT24C02这幢房子也有其地址,如下图:


如图,1K/2K处所对应的是AT24C02的地址(高7位是地址位,最后一位是读写位


废话不多说,代码走起:


头文件部分(官方I2C通信协议)

/*

  程序说明: IIC总线驱动程序
  软件环境: Keil uVision 4.10 
  硬件环境: CT107单片机综合实训平台 8051,12MHz
  日    期: 2011-8-9
*/

#include "reg52.h"
#include "intrins.h"
#define somenop {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();};


sbit SDA = P2^1;  /* 数据线 */
sbit SCL = P2^0;  /* 时钟线 */


//总线启动条件
void IIC_Start(void)
{
SDA = 1;
SCL = 1;
somenop;
SDA = 0;
somenop;
SCL = 0;
}


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


//应答位控制
void IIC_Ack(bit ackbit)
{
if(ackbit) 
{
SDA = 0;
}
else 
{
SDA = 1;
}
somenop;
SCL = 1;
somenop;
SCL = 0;
SDA = 1; //释放总线
somenop;
}


//等待应答
bit IIC_WaitAck(void)
{
SDA = 1; //释放总线!释放总线!释放总线!重要的事情说三遍,不是传数据1,第九位是是应答位,不再传数据了
somenop;
SCL = 1;
somenop;
if(SDA)    
{   
SCL = 0;
IIC_Stop();
return 0;
}
else   //读取或写入数据成功,SDA返回0
SCL = 0;
return 1;
}
}


//通过I2C总线发送数据
void IIC_SendByte(unsigned char byt)   //相当于最基本的写字节
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{   
if(byt&0x80) 
{
SDA = 1;
}
else 
{
SDA = 0;
}
somenop;
SCL = 1;
byt <<= 1;
somenop;
SCL = 0;
}
}


//从I2C总线上接收数据
unsigned char IIC_RecByte(void)
{
unsigned char da;
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{   
SCL = 1;
somenop;
da <<= 1;
if(SDA) 
da |= 0x01;
SCL = 0;
somenop;
}
return da;
}


主程序

#include<reg52.h>
#include<I2C.h>
/*对WaitAck的解释 实际为时序图中的bit9,SendByte函数没处理*/ 


unsigned char code LedChar[]={             //数码管真值表
0XC0,0XF9,0XA4,0XB0,0X99,0X92,0X82,0XF8,
0X80,0X90,0X88,0X83,0XC6,0XA1,0X86,0X8E
};


unsigned char LedBuff[8]={ //数码管缓冲区
0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF,0XFF
};


unsigned char read_eeprom(unsigned char add) ;
void write_eeprom(unsigned char add,unsigned char d);
void LedScan();


/*****数码管模块*****/
void ConfigTimer0();  
void ShowNumber(unsigned char dat);


void main()
{
  unsigned char dat=0;


  ConfigTimer0();


  dat=read_eeprom(0x02);
  dat++;
  write_eeprom(0x02,dat);
  
  ShowNumber(dat);


  while(1);


}


void ShowNumber(unsigned char dat)
{
  unsigned char num[8];
  unsigned char i=0;
  unsigned char d;


  d=dat;


  for(i=0;i<8;i++)
  {
num[i]=d%10;
d/=10;
  }
  for(i=0;i<8;i++)
  {
 LedBuff[i]=LedChar[num[i]];
  }
   for(i=7;i>=1;i--)  //显示0的数码管全灭
   {
          if(LedBuff[i]==0xc0)
 {
  LedBuff[i]=0XFF;
 }
 else break;
   }


}


unsigned char read_eeprom(unsigned char add)  
{  
  unsigned char d;  
  IIC_Start();  
  IIC_SendByte(0xa0);     //第一步,I2C寻址,高7位(地址位),低一位(读写位)
  IIC_WaitAck();           //等待应答
  IIC_SendByte(add);      //第二步,发送要进行读操作的地址  
  IIC_WaitAck();       //等待应答
  IIC_Start();           //第三步,进行读操作
  IIC_SendByte(0xa1);    //发送读操作  
  IIC_WaitAck();          //等待应答
  d=IIC_RecByte();         //读一字节,同样没有对bit9进行操作  
  IIC_Ack(0);          //第四步,该函数使 SDA=1;应答位返回1,表示不读了
  IIC_Stop();  
  return d;  

 
void write_eeprom(unsigned char add,unsigned char d)  
{  
  IIC_Start();  
  IIC_SendByte(0xa0);   //第一步,I2C寻址 
  IIC_WaitAck();         //等待应答
  IIC_SendByte(add);    //发送要进行写操作地址  
  IIC_WaitAck();        //等待应答
  IIC_SendByte(d);       //写一字节  
  IIC_WaitAck();        //等待应答
  IIC_Stop();  


}  


void ConfigTimer0() 
{
   EA=1;
   TMOD=0X01;
   TH0=(65536-1000)/256;
   TL0=(65536-1000)%256;
   ET0=1;
   TR0=1;
}


void LedScan()                        //实际为数码管扫描
{
    static unsigned char i=0;
P2&=0X1F;
P0=0X80>>i;
P2|=0XC0;
P2&=0X1F;
P0=LedBuff[i];
P2|=0XE0;          
P2&=0X1F;
    if(++i==8) i=0;
}


void IntterruptTimer0() interrupt 1
{
    TH0=(65536-1000)/256;
TL0=(65536-1000)%256;

LedScan(); //LED 扫描

}


最后我再想啰嗦一下,有关官方驱动 IIC_WaitAck 函数的作用是等待应答(如下时序图中的第9位)


  


<think>嗯,用户问的是蓝桥杯单片机比赛,还有二十多天就要开始了,想知道必须学习哪些技能,特别是针对只想做对一道大题的学生,还有选择题的推荐。首先,我需要分析用户的真实需求。用户可能时间紧迫,想高效备考,重点突破,确保至少拿下一道大题和选择题的部分分数。 首先,蓝桥杯单片机通常考察的是CT107D开发板,基于8051单片机。用户需要熟悉这块板子的硬件结构,比如LED、数码管、矩阵键盘、EEPROM、DS18B20、PCF8591等外设。对于大题,可能涉及这些外设的综合应用,比如定时器、中断、按键扫描、显示驱动等。 用户可能基础一般,所以需要重点抓高频考点。大题方面,数码管动态显示、LED控制、按键处理、定时器中断这些几乎是必考的。比如,数码管显示可能需要动态扫描,结合按键输入修改显示内容,或者用定时器来做计时,同时处理按键中断。所以,必须掌握这些模块的驱动代码,能够快速写出框架。 然后是外设驱动,比如PCF8591的ADC/DAC,DS18B20的温度读取,EEPROM的存储。这些可能需要I2C或单总线的协议,代码结构比较固定,用户需要理解时序,能默写常用函数。比如DS18B20的初始化、温度读取函数,PCF8591的读写函数。 对于系统设计题,可能需要综合多个模块,比如温度采集后显示,通过按键调整阈,控制继电器或LED。这时候需要模块化编程,合理分配定时器中断处理各个任务,避免阻塞。所以,状态机编程和定时器分时处理可能是关键。 选择题部分,用户需要复习单片机基础知识,比如定时器配置、中断优先级、存储器结构、指令周期计算,以及常见的电路知识,如74HC138译码器、锁存器选择、数码管段码计算等。刷历年真题和模拟题很重要,可以快速熟悉考点。 时间分配方面,用户应该先确保大题的基础部分,比如数码管和按键,这些占分多且容易掌握。然后针对外设驱动,重点突破一两个,比如PCF8591和DS18B20。选择题则通过刷题记忆知识点,尤其是计算题和配置题。 可能用户的问题在于时间紧张,所以需要高效复习策略。建议先掌握必考模块的代码,再结合真题练习,熟悉题型。同时,注意代码的模块化和调试技巧,比如利用断点或LED指示程序运行状态,避免在比赛中卡壳。 另外,用户可能担心编程时的细节错误,比如变量定义、函数声明,或者头文件包含。所以,强调代码结构的规范性,比如模块分离、函数封装,可以减少错误。还有,开发环境的使用,比如Keil的编译设置,下载步骤,也需要熟悉,避免比赛时操作失误。 总结下来,用户的诉求是短期内有效备考,重点拿下大题和选择题。需要明确高频考点,针对性练习,掌握核心代码和知识点,配合真题训练。同时,时间管理和调试技巧也很重要,确保在比赛中能稳定发挥。</think>好的,我来帮你梳理蓝桥杯单片机备赛的核心要点(针对20天冲刺)。根据比赛特点和评分规则,建议优先攻克以下内容: --- ### **一、必须掌握的技能(针对大题)** **1. 基础模块(必考,占分高)** - **数码管动态显示**:必须熟练写出动态扫描代码(含消影处理),能结合按键修改显示内容。 ```c // 示例:数码管位选和段选控制(需根据具体硬件修改) void Display() { static char pos = 0; P2 = (P2 & 0x1F) | 0xE0; // 位选锁存器使能 P0 = seg_code[display_buffer[pos]]; // 段码输出 P2 &= 0x1F; // 锁存 // 切换位选 P2 = (P2 & 0x1F) | 0xC0; P0 = 0x01 << pos; // 位选信号 P2 &= 0x1F; pos = (pos + 1) % 8; } ``` - **LED控制**:掌握74HC138译码器原理,能通过锁存器控制LED(如流水灯、二进制计数)。 - **矩阵键盘扫描**:必须独立写出4x4矩阵键盘扫描代码(含消抖),并能处理长按/短按。 **2. 外设驱动(高频考点)** - **PCF8591(ADC/DAC)**:掌握I²C协议时序,能读取光敏电阻、电位器数,输出模拟信号。 - **DS18B20温度传感器**:熟记单总线协议,能写出温度读取函数(注意时序严格性)。 - **EEPROM(AT24C02)**:掌握页写入和随机读取(需处理I²C应答)。 **3. 系统设计(综合题)** - **定时器中断框架**:用定时器0/1实现1ms时基,结合状态机处理多任务(显示、按键、传感器)。 - **模块化编程**:将各外设驱动拆分为独立.c/.h文件,主函数通过状态标志调用。 --- ### **二、选择题备考策略** **1. 高频考点分类** - **硬件基础**:74HC138译码器真表、锁存器选择(如74HC573)、数码管共阳/共阴段码计算。 - **单片机配置**:定时器初计算(如12MHz下50ms中断)、中断优先级设置、TMOD寄存器配置。 - **C语言细节**:指针与数操作、`code`/`xdata`关键字、位操作(如`sbit P00 = P0^0;`)。 **2. 推荐复习资料** - **官方推荐教材**:《单片机原理与接口技术》(重点看定时器、中断、串口章节)。 - **历年真题**:至少刷近3年选择题,重点记录重复考点(如定时器初计算每年必考)。 - **速记技巧**: - 定时器初公式:$$ TH = (65536 - t \cdot f_{osc}/12) / 256 $$ - 共阳数码管段码:0xC0对应数字“0”(需根据硬件验证)。 --- ### **三、20天冲刺计划** **1. 第一阶段(10天):模块突破** - **Day 1-3**:数码管+LED+按键(完成一个计时器:按键调整时间,数码管显示)。 - **Day 4-6**:PCF8591+DS18B20(实现温度-光照采集,数码管显示)。 - **Day 7-8**:EEPROM存储(保存温度阈,上电恢复)。 - **Day 9-10**:综合训练(真题大题,限时2小时/题)。 **2. 第二阶段(7天):选择题+调试技巧** - 每天刷50道选择题(错题标记重复刷)。 - 练习Keil调试:断点设置、变量监视、汇编单步执行。 **3. 第三阶段(3天):全真模拟** - 使用官方模拟平台,按比赛时长(5小时)完成1套真题。 --- ### **四、考场技巧** 1. **大题保底策略**:优先实现基础功能(如数码管显示、按键输入),再补充高级功能(如EEPROM存储)。 2. **代码复用**:提前准备外设驱动模板(如I²C、单总线),比赛时直接粘贴。 3. **选择题猜题技巧**:优先排除明显错误选项(如涉及`EA=0`关闭总中断的选项通常错误)。 --- **附:推荐资源** - 蓝桥杯官网历届真题(必做) - 《CT107D实训指导书》(重点看第4章外设驱动) - 普中科技51单片机开发板配套例程(模块化代码参考) 按此计划,20天足够攻克至少1道大题和60%选择题!如有具体问题可继续提问。
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