51单片机-IIC

哈尔滨理工大学软件工程专业08-7李万鹏原创作品，转载请标明出处

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IIC(Inter-Intergrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线。用于连接微控制器及其外围设备。IIC只需两根线SDA（数据线），SCL（时钟）。IIC支持多主控，当然，在任何时间点上只能有一个主控，而SPI是一主多从。IIC各种被控制电路均并联在这条总线上，每个模块和电路都有唯一的地址。SPI是通过CS进行片选，有多少个SPI就要占用多少口。IIC总线在传输数据过程中有3个信号，它们分别是：开始信号，结束信号和应答信号。

IIC总线的硬件结构图:

IIC支持多主和主从工作方式，通常为主从工作方式。在主从工作方式中，系统中只有一个主器件（单片机），其它器件都是具有IIC总线的外围从器件。在主从工作方式中，主器件启动数据的发送（发出启动信号），产生时钟信号，发出停止信号。

• 开始信号:SCL为高电平，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，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在接受到8bit数据后，向发送数据的IC发送特定的低电平脉冲，表示已经接收到数据。CPU向受控单元发送一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况做出是否继续传送数据的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。

这些信号中开始信号是必须的，结束信号和应答信号都可以不要。

IIC总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。

IIC总线协议规定，每传送一个字节数据后，都要有一个应答信号，以确定数据传送是否被对方收到。应答信号由接受设备产生，在SCL信号为高电平期间，接受设备将SDA拉为低电平，表示数据传输正确，产生应答。

IIC总线的时序图:

许多单片机并不具有IIC总线接口，如51单片机。

单片机模拟IIC总线通信:

启动代码:

void start(){
    SDA = 1;
    delay();
    SCL = 1;
    delay();
    SDA = 0;
    delay();
}

停止代码:

void stop(){
    SDA = 0;
    delay();
    SCL = 1;
    delay();
    SDA = 1;
    delay();
}