实验5 IIC通讯与AD/接DA接口
1.利用单片机控制PCF8591的AD转换，控制AD0和AD1电位器，在数码光上显示DA转换的值。
2.利用单片机控制PCF8591的DA转换，让发光二极管D1由暗到亮变化，整个过程时间差不多2s左右，再由亮到暗变化，循环变化。
以下代码将1、2实验合并成一个实验。
Lab6.1
#include<reg51.h>
#include <I2C.H>
#define PCF8591 0x90 //PCF8591 地址
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
//=========全局变量区============================================
unsignedchar AD_CHANNEL;
unsignedint D[5];
sbit high=P2^4;
sbit mid=P2^3;
sbit low=P2^2;
uint code NumTable[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};//数字的编码
//=========全局变量区结束========================================
//=========函数区============================================
/*******************************************************************
延时
*******************************************************************/
void delay_1ms(uint x){
uint i=x;
uint j;
for(;i>0;--i){
for(j=110;j>0;--j);
}
}
/*******************************************************************
在数码管上显示对应的值
参数说明：
Num 要显示的数字
withDot 是否带点，如果要带点的话，那么传入0x80。不带点，传入0
*******************************************************************/
void display(uchar Num,uchar withDot)
{
P0=NumTable[Num]|withDot;
delay_1ms(1);
P0=0; //送完段选信号后，进行消影的处理
}
/*******************************************************************
控制数码管显示，并分解计数值
*******************************************************************/
void DisplayNumByOrder(uint left,uint right){
low=0; mid=0; high=0; display(left%10000/1000,0); //left
low=1; mid=0; high=0; display(left%1000/100,0);
low=0; mid=1; high=0; display(left%100/10,0x80);
low=1; mid=1; high=0; display(left%10,0);
//right
low=0; mid=0; high=1; display(right%10000/1000,0);
low=1; mid=0; high=1; display(right%1000/100,0);
low=0; mid=1; high=1; display(right%100/10,0x80);
low=1; mid=1; high=1; display(right%10,0);
}
/*******************************************************************
DAC 变换, 转化函数
*******************************************************************/
bit DACconversion(unsignedchar sla,unsignedchar c, unsignedchar Val)
{
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla); //发送器件地址
if(ack==0)return(0);
SendByte(c); //发送控制字节
if(ack==0)return(0);
SendByte(Val); //发送DAC的数值
if(ack==0)return(0);
Stop_I2c(); //结束总线
return(1);
}
/*******************************************************************
ADC发送字节[命令]数据函数
*******************************************************************/
bit ISendByte(unsignedchar sla,unsignedchar c)
{
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla); //发送器件地址
if(ack==0)return(0);
SendByte(c); //发送数据
if(ack==0)return(0);
Stop_I2c(); //结束总线
return(1);
}
/*******************************************************************
ADC读字节数据函数
*******************************************************************/
unsignedchar IRcvByte(unsignedchar sla)
{ unsignedchar c;
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla+1); //发送器件地址
if(ack==0)return(0);
c=RcvByte(); //读取数据0
Ack_I2c(1); //发送非就答位
Stop_I2c(); //结束总线
return(c);
}
//******************************************************************/
main()
{
while(1)
{
/********以下AD-DA处理*************/
//因为PCF8591读取的是前一个时刻AD转换的值，所以读取的值在第5个时钟才是正常的值，相当于
//swith经历了一轮case 0~4后，程序里面读取到的AD转换的值才是正常的。
switch(AD_CHANNEL) // A/D信道，通过这个函数,4个信道的数值都能读到
{
case0: ISendByte(PCF8591,0x41);
D[0]=IRcvByte(PCF8591)*2; //ADC0 模数转换1 放大2倍显示
break;
case1: ISendByte(PCF8591,0x42);
D[1]=IRcvByte(PCF8591)*2; //ADC1 模数转换2
break;
case2: ISendByte(PCF8591,0x43);
D[2]=IRcvByte(PCF8591)*2; //ADC2 模数转换3
break;
case3: ISendByte(PCF8591,0x40);
D[3]=IRcvByte(PCF8591)*2; //ADC3 模数转换4
break;
case4: DACconversion(PCF8591,0x40, D[4]);//DAC 数模转换
break;
}
D[4]=D[0]; // 把模拟输入采样的信号通过数模转换输出,最终改变灯泡亮度
if(++AD_CHANNEL>4) AD_CHANNEL=0;
DisplayNumByOrder(D[0],D[1]);//将AD的值送到LED数码管显示
}
}
//=========函数结束区============================================
/*************************此部分为I2C总线的驱动程序*************************************/
I2c.c
#include<reg51.h>
#include <intrins.h>
#include <I2C.H>
#define NOP() _nop_() /* 定义空指令 */
#define _Nop() _nop_() /*定义空指令*/
sbit SCL=P2^1; //I2C 时钟
sbit SDA=P2^0; //I2C 数据
bit ack; /*应答标志位*/
/*******************************************************************
起动总线函数
函数原型: void Start_I2c();
功能: 启动I2C总线,即发送I2C起始条件.
********************************************************************/
void Start_I2c()
{
SDA=1; /*发送起始条件的数据信号*/
_Nop();
SCL=1;
_Nop(); /*起始条件建立时间大于4.7us,延时*/
_Nop();
_Nop();
_Nop();
_Nop();
SDA=0; /*发送起始信号*/
_Nop(); /* 起始条件锁定时间大于4μs*/
_Nop();
_Nop();
_Nop();
_Nop();
SCL=0; /*钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */
_Nop();
_Nop();
}
/*******************************************************************
结束总线函数
函数原型: void Stop_I2c();
功能: 结束I2C总线,即发送I2C结束条件.
********************************************************************/
void Stop_I2c()
{
SDA=0; /*发送结束条件的数据信号*/
_Nop(); /*发送结束条件的时钟信号*/
SCL=1; /*结束条件建立时间大于4μs*/
_Nop();
_Nop();
_Nop();
_Nop();
_Nop();
SDA=1; /*发送I2C总线结束信号*/
_Nop();
_Nop();
_Nop();
_Nop();
}
/*******************************************************************
字节数据发送函数
函数原型: void SendByte(UCHAR c);
功能: 将数据c发送出去,可以是地址,也可以是数据,发完后等待应答,并对
此状态位进行操作.(不应答或非应答都使ack=0)
发送数据正常，ack=1; ack=0表示被控器无应答或损坏。
********************************************************************/
void SendByte(unsignedchar c)
{
unsignedchar BitCnt;
for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++) /*要传送的数据长度为8位*/
{
if((c<<BitCnt)&0x80)SDA=1; /*判断发送位*/
else SDA=0;
_Nop();
SCL=1; /*置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位*/
_Nop();
_Nop(); /*保证时钟高电平周期大于4μs*/
_Nop();
_Nop();
_Nop();
SCL=0;
}
_Nop();
_Nop();
SDA=1; /*8位发送完后释放数据线，准备接收应答位*/
_Nop();
_Nop();
SCL=1;
_Nop();
_Nop();
_Nop();
if(SDA==1)ack=0;
else ack=1; /*判断是否接收到应答信号*/
SCL=0;
_Nop();
_Nop();
}
/*******************************************************************
字节数据接收函数
函数原型: UCHAR RcvByte();
功能: 用来接收从器件传来的数据,并判断总线错误(不发应答信号)，
发完后请用应答函数应答从机。
********************************************************************/
unsignedchar RcvByte()
{
unsignedchar retc;
unsignedchar BitCnt;
retc=0;
SDA=1; /*置数据线为输入方式*/
for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)
{
_Nop();
SCL=0; /*置时钟线为低，准备接收数据位*/
_Nop();
_Nop(); /*时钟低电平周期大于4.7μs*/
_Nop();
_Nop();
_Nop();
SCL=1; /*置时钟线为高使数据线上数据有效*/
_Nop();
_Nop();
retc=retc<<1;
if(SDA==1)retc=retc+1; /*读数据位,接收的数据位放入retc中 */
_Nop();
_Nop();
}
SCL=0;
_Nop();
_Nop();
return(retc);
}
/********************************************************************
应答子函数
函数原型: void Ack_I2c(bit a);
功能: 主控器进行应答信号(可以是应答或非应答信号，由位参数a决定)
********************************************************************/
void Ack_I2c(bit a)
{
if(a==0)SDA=0; /*在此发出应答或非应答信号 */
else SDA=1;
_Nop();
_Nop();
_Nop();
SCL=1;
_Nop();
_Nop(); /*时钟低电平周期大于4μs*/
_Nop();
_Nop();
_Nop();
SCL=0; /*清时钟线，钳住I2C总线以便继续接收*/
_Nop();
_Nop();
}
I2c.h
