单片机的I/O口模拟I2C数据总线传输方式

需要做的工作小结如下：

1、MCU的I2C采用IO口模拟实现;

2、MCU作为I2C主设备与定时芯片RX-8025SA建立通信;

3、实现定时闹钟、定时唤醒及睡眠的功能;

调试过程：

1、IO口模拟I2C的代码在网上是可以找得到的。但是在具体的项目中，由于时钟的的不同在时序的控制上有区别，需要再调试。

在具体项目中调试I2C时，需要注意一下几点：

1)I 2C设备的地址，有的描述方法是7位，有的描述方法是8位。

注意只要代码和实际的设备地址相一致就好的。关于7位地址的使用方法无非描述的是8位地址的高7位，因为最后一位是固定的。(读的时候是1，写的时候是0)。

2)I2C通信协议本身并没有规定在通信过程中，传输的字节数。但是，有的设备可能只允许传输1个字节，或者两个字节，或者固定位数以内的字节。具体的规则要看从设备的规格书。

3)有的I2C设备只能写，不能读，这点也需要注意。

4)2C从设备的通信速率，即数据传输速度，不同设备之间会有所不同，所以，要考虑兼容性的问题。

5)有的设备可能是10位地址，写地址的时候，需要送两次设备地址。

6)设备的程序编写尽量规范。总线要释放的时候，最好把I/O设置为输入口。有的程序编写的做法是，释放总线即把I/O设置为高，这样不好。

7)时序的控制上，要符合设备的规格书的要求：

 

手头有示波器的话，这里介绍一个比较适用且效率较高的调试方法。用示波器两路的探头直接接到I2C的数据线SDA和时钟线SCL上，上电后获取两路波形，再根据I2C通信协议读取通信数据，这样就可以看出是哪里的时序出的问题。

2、I2C通信OK就需要根据RX-8025SA的规格书来实现项目所需要的定时功能啦。

以实现闹钟功能为例说明：(请查看RX-8025SA的规格书)

1、8025芯片中有一个警报D功能：

警报D 功能指可从/INTA 引脚获得对[时+分]中断信号的功能。

即当当前时间(星期+时+分)与Alarm_D 设定时间一致时，/INTA 置L，

DALE 位置1。

2、将该/INTA连到MCU的RA5引脚上，MCU通过判断RA5引脚的L or H，

以及当前设备是否处于关机状态，当同时满足 RA5 = L 且 开机状态时，

MCU通知设备，设备再根据相关设置判断是否出闹钟提示。

3、设定警报D时间的方法如下：

1)将本DALE bit 设置为0 使Alarm_D 无效;

注：这是为了避免警报设定中现行时刻与警报时刻恰巧一致时，输出/INTA=L。

2)其次设定星期时分DAFG bit;

3)最后将DALE 设定为1 使警报D 功能有效;

4、开机初始化：将DAFG和WAFG 置0; 使警报W/警报D在开机瞬间当次无效。

3、附上模拟I2C通信的代码(网上搜索一下)：

void IIC_str ( void )

{

IIC_SCL=0;

IIC_SDA=1;

_nop_();

_nop_();

IIC_SCL=1;

nops();

IIC_SDA=0; // 开始

nops();

IIC_SCL=0;

return;

}

void IIC_stop ( void )

{

IIC_SCL=0;

IIC_SDA=0;

_nop_();

_nop_();

IIC_SCL=1;

nops();

IIC_SDA=1; // 结束

nops();

return;

}

void IIC_ack ( bit ack )

{

IIC_SCL=0;

_nop_();

_nop_();

if ( ack )

IIC_SDA=0; //应答

else

IIC_SDA=1; //非应答

nops();

IIC_SCL=1;

nops();

IIC_SCL=0;

}

bit IIC_send_byte ( uchar c )

{

uchar outtime;

uchar bitnum;

outtime=0;

for ( bitnum=0; bitnum<8; bitnum++ )

{

IIC_SCL=0;

if ( ( c

IIC_SDA=1;

else

IIC_SDA=0;

_nop_();

IIC_SCL=1;

nops();

nops();

IIC_SCL=0;

}

IIC_SDA=0;

IIC_SDA=1; // 准备接收应答信号

_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();

IIC_SCL=1; // 开始接受应答信号

while ( IIC_SDA ) // 超时判断

{

if ( ( outtime++ )>250 ) // 不能接收到应答信号，停止IIC通讯，返回0值报错

{

outtime=0;

IIC_stop();

return ( 0 ) ;

}

}

outtime=0;

IIC_SCL=0;

return ( 1 ); // 发送完毕，返回1值，通讯成功

}

uchar IIC_read_byte ( bit ack )

{

uchar retc;

uchar bitnum;

retc=0; //接收存储清0

IIC_SCL=0;

nops();

IIC_SDA=1;

for ( bitnum=0; bitnum<8; bitnum++ )

{

_nop_();

IIC_SCL=0;

IIC_SDA=1; //准备接受

nops();

IIC_SCL=1; //接收

nops();

retc<<=1;

if ( IIC_SDA ) //接收数据位判断

retc+=1;

}

IIC_SCL=0;

_nop_();

_nop_();

_nop_();

IIC_SDA=1;

IIC_ack( ack ); //应答信号

return retc;

}

void IIC_send_noadder ( uchar adder, uchar ddata )

{

bit ack;

IIC_str ();

ack=IIC_send_byte ( adder ); //发送地址

if ( !ack )

{ alarm=0;

return ; }

nops();

ack=IIC_send_byte ( ddata ); //发送数据

if ( !ack )

{ alarm=0;

return ; }

IIC_stop ();

return ;

}

void IIC_read_noadder ( uchar adder, uchar *buf, uchar num )

{

bit ack;

uchar i;

IIC_str ();

ack=IIC_send_byte ( adder ); //发送地址

if ( !ack )

{ alarm=0;

return ; }

nops();

for ( i=0; i

{

*( buf++ )=IIC_read_byte ( 1 ); //接收数据 存储倒*buf

}

IIC_stop ();

return ;

}

void IIC_send_adder ( uchar adder , uchar sub , uchar ddata )

{

bit ack;

IIC_str();

ack=IIC_send_byte ( adder ); //发送从机地址

if ( !ack )

{

alarm=0;

return ; }

ack=IIC_send_byte ( sub ); //发送从机子地址

if ( !ack )

{ alarm=0;

return ; }

ack=IIC_send_byte ( ddata ); //发送数据

if ( !ack )

{ alarm=0;

return ; }

IIC_stop ();

return ;

}

void IIC_read_adder ( uchar adder, uchar sub, uchar *buf, uchar num )

{

bit ack;

uchar i;

IIC_str ();

ack=IIC_send_byte ( adder ); //发送从机地址

if ( !ack )

{ alarm=0;

return ; }

ack=IIC_send_byte ( sub ); //发送从机子地址

if ( !ack )

{ alarm=0;

return ; }

for ( i=0; i

{

*( buf++ )=IIC_read_byte ( 1 ); //接收数据 存储倒*buf

}

IIC_stop ();

return ;

}