I2C通信与解码笔记

I2C开始

根据如下图显示是I2C开始的的信号处理，从左到有的来看，在SCL为1高电平时候，SDA发生了由 1高电平 到 0低电平 的转换。

void I2C_Start(void)
{I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;I2C_SDA=0;I2C_SCL=0;
}

I2C结束

在SCL为1高电平时候，SDA发生了由 0低电平 到 1高电平 的转换。

SDA=0;
SCL=1;
SDA=1;

I2C接收的方法与波形对比

遵循上面的时序分析的思路，我们查看接收数据位的波形变化。

接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）

下面的代码，假如byte发送的字节为0xFE = 1111 1110；采用的思想就是按位循环的把这些数字给摘出来，摘的方式就是用 1 分别 与 到最后一位（也就是 按位与 ）。

void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}
}

代码每次按位与执行的操作。
第一次：
1111 1110 & 1000 0000 = 1000 0000

第二次：
1111 1110 & 0100 0000 = 0100 0000

第三次：
1111 1110 & 0010 0000 = 0010 0000

第四次：
1111 1110 & 0001 0000 = 0001 0000

第五次：
1111 1110 & 0000 1000 = 0000 1000

依次到最后一位

第八次：
1111 1110 & 0000 0001 = 0000 0000

下面是接收一个字节的代码逻辑

//用一个空的字节去接收，依次进行循环，如果收到SDA为1，移位到 `下标i` 的位置处。
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{unsigned char i,Byte=0x00;I2C_SDA=1;for(i=0;i<8;i++){I2C_SCL=1;if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}I2C_SCL=0;}return Byte;
}

接收应答的波形变化与对应的代码逻辑

注意上图的红框位置，表示的是电平信号发送变换的部分

如下是I2C接收应答，发送数据全部代码

#include <REGX52.H>sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;/*** @brief  I2C开始* @param  无* @retval 无*/
void I2C_Start(void)
{I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;I2C_SDA=0;I2C_SCL=0;
}/*** @brief  I2C停止* @param  无* @retval 无*/
void I2C_Stop(void)
{I2C_SDA=0;I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;
}/*** @brief  I2C发送一个字节* @param  Byte 要发送的字节* @retval 无*/
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for(i=0;i<8;i++){I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}
}/*** @brief  I2C接收一个字节* @param  无* @retval 接收到的一个字节数据*/
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{unsigned char i,Byte=0x00;I2C_SDA=1;for(i=0;i<8;i++){I2C_SCL=1;if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}I2C_SCL=0;}return Byte;
}/*** @brief  I2C发送应答* @param  AckBit 应答位，0为应答，1为非应答* @retval 无*/
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)
{I2C_SDA=AckBit;I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;
}/*** @brief  I2C接收应答位* @param  无* @retval 接收到的应答位，0为应答，1为非应答*/
unsigned char I2C_ReceiveAck(void)
{unsigned char AckBit;I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;AckBit=I2C_SDA;I2C_SCL=0;return AckBit;
}

图片资源来自 B站江科大自化协老师《51单片机入门教程-2020版程序全程纯手打从零开始入门》