标准AVR单片机模拟I2C总线的主机程序

来源:互联网 发布:数据安全管理规范 编辑:程序博客网 时间:2024/05/15 17:18

 

.H文件预处理

typedef unsigned char INT8U; //0~255

typedef signed char INT8S; //-128~127

typedef unsigned int INT16U; //0~65535

typedef signed int INT16S; //-32768~32767

typedef unsigned long INT32U; //0~0xFFFFFFFF

typedef signed long INT32S; //0x8000 0000~7FFFFFFF

typedef float FP32; //Single precision floating point

typedef double FP64; //Double precision floating point

#define XTAL 1 //晶振频率,单位MHz

#define m_delayus(x) __delay_cycles((unsigned long)(x*XTAL))

#define m_delayms(x) __delay_cycles((unsigned long)(x*XTAL*1000UL))

#define m_delays(x) __delay_cycles((unsigned long)(x*XTAL*1000000UL))


#define BIT0 0x01

#define BIT1 0x02

#define BIT2 0x04

#define BIT3 0x08

#define BIT4 0x10

#define BIT5 0x20

#define BIT6 0x40

#define BIT7 0x80

//假设SCLPD6,SDA是端口PD7WP是端口PD5

#define m_EnE2pWrite PORTD&=~BIT5//允许EEPROM读写

#define m_DiE2pWrite PORTD|=BIT5 //EEPROM只读

#define m_I2CWritePort DDRD|=BIT7 //I2C写时,SDA端口方向为输出

#define m_I2CReadPort DDRD&=~BIT7 //I2C读时,SDA端口方向为输入

#define m_SetSCL PORTD|=BIT6 //PD6=1,SCL置位

#define m_ClrSCL PORTD&=~BIT6 //PD6=0,SCL清0

#define m_SetSDA PORTD|=BIT7 //PD7=1,SDA置位

#define m_ClrSDA PORTD&=~BIT7 //PD7=0,SDA清0

#define m_SDAIn (PIND&BIT7) //SDA读入

#define m_I2C_Delay m_delayus(5) //I2C延时,不同器件可能不同

#define m_I2C_StopDelay m_delayms(10) //在下一次产生Start之前,总线空闲时间

void I2C_Start();//产生I2C总线的起始状态

void I2C_Write(INT8U dat);//向I2C总线写1个字节的数据

INT8U I2C_Read();//从从机读取1个字节的数据

INT8U I2C_GetAck();//读取从机应答位

void I2C_PutAck(INT8U ack);//主机产生应答位或非应答位

void I2C_Stop();//产生I2C总线的停止状态

INT8U I2C_Puts(INT8U SlaveAddr,INT16U SubAddr,INT8U SubMod,INT8U *dat,INT16U Size);//I2C总线综合发送函数,向从机发送多个字节的数据

INT8U I2C_Gets(INT8U SlaveAddr,INT16U SubAddr,INT8U SubMod,INT8U *dat,INT16U Size);//I2C总线综合接收函数,从从机接收多个字节的数据

INT8U I2C_DigitalPot(INT8U SlaveAddr,INT8U dat);//I2C总线数字电位器发送程序


.C文件

void I2C_Start()

{

m_I2CWritePort; //端口方向为输出

m_SetSDA;

m_I2C_Delay;

m_SetSCL;

m_I2C_Delay;

m_ClrSDA;

m_I2C_Delay;

m_ClrSCL;

m_I2C_Delay;

}

void I2C_Write(INT8U dat)

{

m_I2CWritePort; //端口方向为输出

for(INT8U t=0;t<8;t++)

{

if ((dat&0x80)!=0)

{

m_SetSDA; //SDA=1

}

else

{

m_ClrSDA; //SDA=0

}

m_I2C_Delay;

dat<<=1;

m_SetSCL; //SCK=1

m_I2C_Delay;

m_ClrSCL; //SCK=0

m_I2C_Delay;

}

}

INT8U I2C_Read()

{

INT8U dat;

m_I2CReadPort; //端口方向为输入

for(INT8U t=0;t<8;t++)

{

m_SetSCL; //SCK=1

dat<<=1;

if(m_SDAIn)

{

dat|=0x01;

}

m_ClrSCL; //SCK=0

m_I2C_Delay;

}

return dat;

}


INT8U I2C_GetAck()

{

INT8U ack=0;

m_I2CReadPort; //端口方向为输入

//总线准备,接受应答

m_SetSDA;

m_I2C_Delay;

m_SetSCL;

m_I2C_Delay;

if(m_SDAIn!=0)

ack = 1;

m_ClrSCL;

m_I2C_Delay;

return ack;

}


/******************************************************************************

函数:I2C_PutAck()

功能:主机产生应答位或非应答位

参数:

ack=0:主机产生应答位; ack=1:主机产生非应答位

说明:

主机在接收完每一个字节的数据后,都应当产生应答位

主机在接收完最后一个字节的数据后,应当产生非应答位

******************************************************************************/

void I2C_PutAck(INT8U ack)

{

m_I2CWritePort; //端口方向为输出

if(ack==0)

{

m_ClrSDA;

}

else

{

m_SetSDA;

}

m_I2C_Delay;

m_SetSCL;

m_I2C_Delay;

m_ClrSCL;

m_I2C_Delay;

m_SetSDA;

}

/******************************************************************************

函数:I2C_Stop()

功能:产生I2C总线的停止状态

说明:

SCL处于高电平期间,当SDA出现上升沿时停止I2C总线

不论SDA和SCL处于什么电平状态,本函数总能正确产生停止状态

本函数执行后,I2C总线处于空闲状态

******************************************************************************/

void I2C_Stop()

{

m_I2CWritePort; //端口方向为输出

m_ClrSDA;

m_I2C_Delay;

m_SetSCL;

m_I2C_Delay;

m_SetSDA;

m_I2C_StopDelay;

}


/******************************************************************************

函数:I2C_Puts()

功能:I2C总线综合发送函数,向从机发送多个字节的数据

参数:

SlaveAddr:从机地址(7位纯地址,不含读写位,0xxx xxxx)

SubAddr:从机的子地址

SubMod:子地址模式,0-无子地址,1-单字节子地址,2-双字节子地址

*dat:要发送的数据

Size:数据的字节数

返回:

0:发送成功

1:在发送过程中出现异常

说明:

本函数能够很好地适应所有常见的I2C器件,不论其是否有子地址

当从机没有子地址时,参数SubAddr任意,而SubMod应当为0

******************************************************************************/

INT8U I2C_Puts(INT8U SlaveAddr,INT16U SubAddr,INT8U SubMod,INT8U *dat,INT16U Size)

{

m_EnE2pWrite; //允许EEPROM读写

INT8U a[3];

if (Size==0) return 1; //检查长度,在接收过程中出现异常

a[0]=(SlaveAddr<<1); //准备从机地址

if (SubMod>2) SubMod = 2; //检查子地址模式

//确定子地址

switch (SubMod)

{

case 0:

break;

case 1:

a[1]=(INT8U)(SubAddr);

break;

case 2:

a[1]=(INT8U)(SubAddr >> 8);

a[2]=(INT8U)(SubAddr);

break;

default:

break;

}


//主机发送从机地址(a[0]),接着发送子地址(如果有子地址的话)(a[1],a[2]

I2C_Start();

for (INT8U t=0;t<</span>=SubMod;t++)

{

I2C_Write(a[t]);

if (I2C_GetAck())

{

I2C_Stop();

m_DiE2pWrite; //EEPROM只读

return 1;

}

}

//主机发送数据

while(Size--)

{

I2C_Write(*dat++);

if (I2C_GetAck())

{

I2C_Stop();

m_DiE2pWrite; //EEPROM只读

return 1;

}

}

//发送完毕,停止I2C总线,并返回结果

I2C_Stop();

m_DiE2pWrite; //EEPROM只读

return 0;//发送成功

}


/******************************************************************************

函数:I2C_Gets()

功能:I2C总线综合接收函数,从从机接收多个字节的数据

参数:

SlaveAddr:从机地址(7位纯地址,不含读写位,0xxx xxxx)

SubAddr:从机的子地址

SubMod:子地址模式,0-无子地址,1-单字节子地址,2-双字节子地址

*dat:保存接收到的数据

Size:数据的字节数

返回:

0:接收成功

1:在接收过程中出现异常

说明:

本函数能够很好地适应所有常见的I2C器件,不论其是否有子地址

当从机没有子地址时,参数SubAddr任意,而SubMod应当为0

******************************************************************************/

INT8U I2C_Gets(INT8U SlaveAddr,INT16U SubAddr,INT8U SubMod,INT8U *dat,INT16U Size)

{

m_EnE2pWrite; //允许EEPROM读写

INT8U a[3];

if(Size==0) return 1;//检查长度,在接收过程中出现异常

a[0]=(SlaveAddr<<1);//准备从机地址

if(SubMod>2) SubMod=2;//检查子地址模式

//如果是有子地址的从机,则主机要先发送从机地址和子地址

if(SubMod!=0)

{

//确定子地址

if(SubMod==1)

{

a[1]=(INT8U)(SubAddr);

}

else

{

a[1]=(INT8U)(SubAddr>>8);

a[2]=(INT8U)(SubAddr);

}

//发送从机地址写,接着发送子地址

I2C_Start();

for(INT8U t=0;t<</span>=SubMod;t++)

{

I2C_Write(a[t]);

if(I2C_GetAck())

{

I2C_Stop();

m_DiE2pWrite; //EEPROM只读

return 1;

}

}

}

//这里的I2C_Start()对于有子地址的从机是重复起始状态

//对于无子地址的从机则是正常的起始状态

I2C_Start();

//发送从机地址读

I2C_Write(a[0]+1);

if(I2C_GetAck())

{

I2C_Stop();

m_DiE2pWrite; //EEPROM只读

return 1;

}

//主机接收数据

while(1)

{

*dat++ = I2C_Read();

if(--Size==0)

{

I2C_PutAck(1);

break;

}

I2C_PutAck(0);

}

//接收完毕,停止I2C总线,并返回结果

I2C_Stop();

m_DiE2pWrite; //EEPROM只读

return 0;

}


/******************************************************************************

函数:I2C_DigitalPot()

功能:I2C总线数字电位器发送程序

参数:

SlaveAddr:从机地址(7位纯地址,不含读写位,0xxx xxxx)

dat:要发送的数据

返回:

0:发送成功

1:在发送过程中出现异常

说明:

本函数能够很好地适应常见的数字电位器,如AD5245,AD5241

******************************************************************************/

INT8U I2C_DigitalPot(INT8U SlaveAddr,INT8U dat)

{

I2C_Start();

//主机发送从机地址

I2C_Write(SlaveAddr<<1);

if(I2C_GetAck())

{

I2C_Stop();

return 1;

}

//主机发送控制字

I2C_Write(0x00);

if(I2C_GetAck())

{

I2C_Stop();

return 1;

}

//主机发送数据

I2C_Write(dat);

if(I2C_GetAck())

{

I2C_Stop();

return 1;

}

//接收完毕,停止I2C总线,并返回结果

I2C_Stop();

return 0;

}


使用范例:

1. 写EEPROM,从机地址1010 000?,子地址0x00(单字节),发送数据a (2字节)

I2C_Puts (0x50,0, 1, &a, 2);

2. EEPROM,从机地址1010 000?,子地址0x00(单字节),接受数据b (2字节)

I2C_Gets (0x50,0, 1, &b, 2);

3. 写数字电位器,地址0101 100?,写入数据0xFF

I2C_DigitalPot ( 0x2C, 0xFF);


I2C读写EEPROM流程图


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