IIC实验

1.IIC简介

IIC总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，可发送和接受数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，告诉IIC总线一般可达400kbps以上。

I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。

开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。

结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。

应答信号：接受数据的IC在收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。

ALIENTEK MiniSTM32 开发板板载的 EEPROM 芯片型号为 24C02。该芯片的总容量是 256个字节，该芯片通过IIC总线与外部连接,我们本章就通过 STM32 来实现 24C02 的读写。

目前大部分MCU都带有IIC总线接口，STM32也不例外。但是这里我们不使用STM32的硬件IIC来读写24C02，而是通过软件模拟。STM32的硬件IIC非常复杂，更重要的是不稳定，所以不推荐使用。
 

本实验功能简介：开机的时候先检测24C02是否存在，然后在主循环里面检测两个按键，其中一个按键（WK_UP）用来执行写入24C02的操作，另外一个按键（KEY0）用来执行读出操作，在TFTLCD模块上显示相关信息。同时用DS0提示程序正在运行。

2.硬件设计

需要用到的硬件资源有：

1） 指示灯DS0

2）WK_UP和KEY0按键

3）串口（USMART使用）

4）TFTLCD模块

5）24C02

3.软件设计

打开 IIC 实验工程，我们可以看到工程中加入了两个源文件分别是 myiic.c 和 24cxx.c，
myiic.c 文件存放 iic 驱动代码， 24cxx.c 文件存放 24C02 驱动代码：
//初始化 IIC
void IIC_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
//RCC->APB2ENR|=1<<4;//先使能外设 IO PORTC 时钟
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
IIC_SCL=1;
IIC_SDA=1;
}
//产生 IIC 起始信号
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT(); //sda 线输出
IIC_SDA=1;
IIC_SCL=1;
delay_us(4);
IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us(4);
IIC_SCL=0;//钳住 I2C 总线， 准备发送或接收数据
}
//产生 IIC 停止信号
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT();//sda 线输出
IIC_SCL=0;
IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
delay_us(4);
IIC_SCL=1;
IIC_SDA=1;//发送 I2C 总线结束信号
delay_us(4);
}
//等待应答信号到来
//返回值： 1，接收应答失败
// 0，接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTime=0;
SDA_IN(); //SDA 设置为输入
IIC_SDA=1;delay_us(1);
IIC_SCL=1;delay_us(1);
while(READ_SDA)
{
ucErrTime++;
if(ucErrTime>250)
{
IIC_Stop();
return 1;
}
}
IIC_SCL=0;//时钟输出 0
return 0;
}
//产生 ACK 应答
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//不产生 ACK 应答
void IIC_NAck(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}
//IIC 发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
u8 t;
SDA_OUT();
IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
for(t=0;t<8;t++)
{
IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
txd<<=1;
delay_us(2); //对 TEA5767 这三个延时都是必须的
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
}
}
//读 1 个字节， ack=1 时，发送 ACK， ack=0，发送 nACK
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=0;
SDA_IN();//SDA 设置为输入
for(i=0;i<8;i++ )
{
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
receive<<=1;
if(READ_SDA)receive++;
delay_us(1);
}
if (!ack)
IIC_NAck();//发送 nACK
else
IIC_Ack(); //发送 ACK
return receive;
}
该部分为IIC驱动代码，实现包括IIC的初始化（IO口）、IIC开始、IIC结束、ACK、IIC读写等功能，其他函数里面，只需要调用相关的IIC函数就可以和外部IIC器件通信了，这并局限于24C02，该段代码可以用到任何IIC设备上。