TWI

介绍TWI其实也是在介绍IIC，因为他们是同一协议，只是名字不一样而已，我也是看m16的接口看到有SDA、SCL这两个接口，查找文档才发现有TWI这个的，这大大方便了我写IIC协议控制LCD1602，因为之前我也写了软件模拟IIC协议，觉的太麻烦了，如果你的单片机没有SDA和SCL接口，说明没有硬件IIC协议，那么你可以写软件模拟IIC协议，别人已经写的很好了，我就不写了，因为太麻烦了，我懒得写-_-

先来介绍下TWI

介绍什么的太麻烦了，我不想写了，所以大家看技术文档吧，没有技术文档可以和我要，剩下的我直奔重点

寄存器介绍

TWI比特率寄存器－TWBR

通过配置比特率寄存器，设置传输数据的速率，工作在主机模式下，才需要配置

TWI控制寄存器－TWCR

我们只需要配置控制的寄存器就行，读取状态的就不用配置了，看自己需要的功能置1相应的位，常用的就是配置 TWEA: 使能TWI 应答，TWEN: TWI使能， TWIE: 使能TWI 中断，其他的一般不用

TWI状态寄存器－TWSR

这个就看TWPS1和TWPS0配置分频器就行，相信大家学过定时器就知道分频器了

数据寄存器就不需要多介绍了，因为这只是放置数据的，知道读取数据是读这个寄存器就行了

TWI(从机) 地址寄存器－ TWAR

如果你是设置单片机为从机，就需要配置地址，以便主机能根据地址找到这个设备，但我们写IIC协议控制LCD1602，就不需要了，因为单片机设置的是主机

代码

寄存器介绍完了，怎么去写START,STOP,其实根本就不用我们抄心，人家技术文档都写好了，步骤都写好了，其中TWINT,TWSTA等这些的值是啥，新手可能一脸懵逼，其实就是宏定义的数字，看前面的寄存器，有对应位的名字，例如TWCR寄存器，TWINT就是第7位，当然，TWINT在编译器里已经预定义好了，直接写名字就行

先使能TWI，初始化下

//TWI初始化函数
void twi_init(void)
{TWCR = 0x00; //禁止TWITWBR = 50; //设置比特率9600//TWAR = 0x4E; //设置从机地址TWSR|= 0x01; //设置分频因子TWCR = 0x45; //启动TWISEI();
}

这个流程其实很简单
发送START,
发送地址SLA+W(SLA是7位地址，W是写，所以写成Address<<1|0 ）
发送数据DATA


#define IIC_Start() TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN)  ///发出Start信号
#define IIC_Stop()  TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO)  ///发出Stop信号
#define IIC_Wait()  while (!(TWCR & (1<<TWINT)))  /*I2C总线单字节写入*/
uchar TWI_Write( /*uchar addr,*/ char data)
{TWBR = 50;  //设定波特率///START启动IIC_Start();IIC_Wait(); //等待Start完成if( (TWSR & 0xf8) != TW_START )     //Start未发出，错误退出return 0;/*发送设备地址*/TWDR = IIC_Address<<1|0; //芯片地址 0x3F ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MT_SLA_ACK )//&& (TWSR & 0xF8) != TW_MT_SLA_NACK)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0/*data 写入数据*/TWDR = data;                           //将要写入的数据 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MT_DATA_ACK)// && (TWSR & 0xF8) != TW_MT_DATA_NACK)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0/*stop 停止*/IIC_Stop();                          //数据传输完成，发送STOP信号，释放对总线的控制return 1;                            //写入数据成功 ，返回1 ，用来判断是否成功写入数据
}

上面的应答标识符是需要根据下面的状态码来判断是否介绍到应答ACK了，有地址应答和数据应答，注意区分

#define IIC_Address         0x3f        //PCF8574T地址
///主机发送模式时各状态字的后续动作
#define TW_START            0x08        //开始信号已发出
#define TW_REP_START        0x10        //重复开始信号已发出
#define TW_MT_SLA_ACK       0x18        //写字节已发出并受到ACK信号
#define TW_MT_SLA_NACK      0x20        //写字节已发出并受到NACK信号
#define TW_MT_DATA_ACK      0x28        //数据已发出并受到ACK 信号
#define TW_MT_DATA_NACK     0x30        //数据已发出并受到NACK 信号
#define TW_MT_ARB_LOST      0x38        //丢失总线控制权
///主机接收模式时各状态字的后续动作
#define TW_MR_ARB_LOST      0x38        //丢失总线控制权，未收到应答信号
#define TW_MR_SLA_ACK       0x40        //读命令已发出并受到ACK
#define TW_MR_SLA_NACK      0x48        //读命令已发出并受到NACK
#define TW_MR_DATA_ACK      0x50        //数据已收到，ACK已发出
#define TW_MR_DATA_NACK     0x58        //数据已收到，NACK已发出

发送模式已经介绍完了，IIC协议准备好了，那么就可以写LCD1602的写命令和写数据了

发送的data中，第0位是RS接口，第1位RW接口，第2位是E接口，第4~7位是D4-D5接口，其实如果你写过3+4线接LCD1602就是应该知道，PCF8574T模块转接LCD1602就是用的3+4接线法。

写命令其实就是RS=0，RW=0，然后再测试D0-D7，根据LCD1602的命令集，直接去查每个命令执行什么功能，我就不过多写了。

//*************写命令****************************void LCD_write_command(unsigned char command){delay_nus(16);LCD_data&=~(1<<(1-1));//RS=0;指令寄存器LCD_data&=~(1<<(2-1));//RW=0;//LCD_data&=~(1<<(4-1));TWI_Write(LCD_data);LCD_data&=0X0f; //清高四位LCD_data|=command & 0xf0; //写高四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();command=command<<4; //低四位移到高四位LCD_data&=0x0f; //清高四位LCD_data|=command&0xf0; //写低四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();}

写命令和写数据函数非常像，如果你看错就会写成一样的
知道哪不同了吗？对，就这是RS=1，其他的都一样

//*************写数据****************************void LCD_write_data(unsigned char value)
{delay_nus(16);LCD_data|=(1<<(1-1));//RS=1;数据寄存器LCD_data&=~(1<<(2-1));//RW=0;TWI_Write(LCD_data);LCD_data&=0X0f; //清高四位LCD_data|=value&0xf0; //写高四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();value=value<<4; //低四位移到高四位LCD_data&=0x0f; //清高四位LCD_data|=value&0xf0; //写低四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();}

液晶使能比较简单，就不介绍了

//********************液晶屏使能*********************
uchar LCD_data;void Enable_LCD_write()
{LCD_data|=(1<<(3-1));//E=1;TWI_Write(LCD_data);delay_nus(25);LCD_data&=~(1<<(3-1));//E=0;TWI_Write(LCD_data);
}

最后贴一下总的代码，其实有些代码是测试用的，看着用吧

/**/
#include "iom16v.h"
#include <macros.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int  uint;#define IIC_Address         0x3f        //PCF8574T地址
///主机发送模式时各状态字的后续动作
#define TW_START            0x08        //开始信号已发出
#define TW_REP_START        0x10        //重复开始信号已发出
#define TW_MT_SLA_ACK       0x18        //写字节已发出并受到ACK信号
#define TW_MT_SLA_NACK      0x20        //写字节已发出并受到NACK信号
#define TW_MT_DATA_ACK      0x28        //数据已发出并受到ACK 信号
#define TW_MT_DATA_NACK     0x30        //数据已发出并受到NACK 信号
#define TW_MT_ARB_LOST      0x38        //丢失总线控制权
///主机接收模式时各状态字的后续动作
#define TW_MR_ARB_LOST      0x38        //丢失总线控制权，未收到应答信号
#define TW_MR_SLA_ACK       0x40        //读命令已发出并受到ACK
#define TW_MR_SLA_NACK      0x48        //读命令已发出并受到NACK
#define TW_MR_DATA_ACK      0x50        //数据已收到，ACK已发出
#define TW_MR_DATA_NACK     0x58        //数据已收到，NACK已发出#define IIC_Start() TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWSTA)|(1<<TWEN)  ///发出Start信号
#define IIC_Stop()  TWCR = (1<<TWINT)|(1<<TWEN)|(1<<TWSTO)  ///发出Stop信号
#define IIC_Wait()  while (!(TWCR & (1<<TWINT)))            ///等待Start信号发出/*I2C总线单字节写入*/
uchar TWI_Write( /*uchar addr,*/ char data)
{TWBR = 50;  //设定波特率///START启动IIC_Start();IIC_Wait(); //等待Start完成if( (TWSR & 0xf8) != TW_START )     //Start未发出，错误退出return 0;TWDR = IIC_Address<<1|0; //芯片地址 0x3F ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MT_SLA_ACK )//&& (TWSR & 0xF8) != TW_MT_SLA_NACK)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0//     /*addr 操作地址*/
//    TWDR = addr;                         //将写入数据的绝对地址 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送
//    TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
//    IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
//    if ((TWSR & 0xF8) != 0x28)
//        return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0/*data 写入数据*/TWDR = data;                           //将要写入的数据 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MT_DATA_ACK)// && (TWSR & 0xF8) != TW_MT_DATA_NACK)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0/*stop 停止*/IIC_Stop();                          //数据传输完成，发送STOP信号，释放对总线的控制return 1;                            //写入数据成功 ，返回1 ，用来判断是否成功写入数据}/*I2C总线单字节读取*/
uchar TWI_Read(uchar addr)
{uchar Receive_Byte ;TWBR = 2;                            //设定波特率///*start 启动*///IIC_Start();                         //硬件发送START信号，并且清零TWINT位，使能硬件TWI，使TWI开始工作IIC_Wait();                          //等待 发送START完成 TWINT位置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_START)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量，如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0/*SLA_W 芯片地址*/TWDR = IIC_Address;           //芯片地址 0x3F ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MT_SLA_ACK)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0///*addr 操作地址*/TWDR = addr;                         //将写入数据的绝对地址 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MT_DATA_ACK)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0///*restart 重启动*/IIC_Start();                         //硬件发送 RESTART 信号，并且清零TWINT位，使能硬件TWI，使TWI开始工作IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_REP_START)return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0///*SLA_R 芯片地址*/TWDR = 0xA1;                         //芯片地址 0xA0 并注明是读取操作（最后一位为 1 ），赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MR_SLA_ACK  )return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0/*读取数据*/TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);   //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据IIC_Wait();                          //等待数据发送完毕 TWINT重新置位if ((TWSR & 0xF8) != TW_MR_DATA_NACK )return 0; //检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0Receive_Byte = TWDR;                 //读取到的数据放到局部变量里///*stop 停止*/IIC_Stop();                          //数据传输完成，发送STOP信号，释放对总线的控制return Receive_Byte;                 //将读取到的数据作为函数的输出
}void delay_nus(int n)
{while(n--)NOP();
}
void delay_nms(int n)
{while(n--)delay_nus(1000);
}
//********************液晶屏使能*********************
uchar LCD_data;void Enable_LCD_write()
{LCD_data|=(1<<(3-1));//E=1;TWI_Write(LCD_data);delay_nus(25);LCD_data&=~(1<<(3-1));//E=0;TWI_Write(LCD_data);
}//*************写命令****************************void LCD_write_command(unsigned char command){delay_nus(16);LCD_data&=~(1<<(1-1));//RS=0;指令寄存器LCD_data&=~(1<<(2-1));//RW=0;//LCD_data&=~(1<<(4-1));TWI_Write(LCD_data);LCD_data&=0X0f; //清高四位LCD_data|=command & 0xf0; //写高四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();command=command<<4; //低四位移到高四位LCD_data&=0x0f; //清高四位LCD_data|=command&0xf0; //写低四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();}//*************写数据****************************void LCD_write_data(unsigned char value)
{delay_nus(16);LCD_data|=(1<<(1-1));//RS=1;数据寄存器LCD_data&=~(1<<(2-1));//RW=0;TWI_Write(LCD_data);LCD_data&=0X0f; //清高四位LCD_data|=value&0xf0; //写高四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();value=value<<4; //低四位移到高四位LCD_data&=0x0f; //清高四位LCD_data|=value&0xf0; //写低四位TWI_Write(LCD_data);Enable_LCD_write();}
//**********************设置显示位置*********************************void set_position(unsigned char x,unsigned char y)
{unsigned char position;if (y == 0)position = 0x80 + x;elseposition = 0xc0 + x;LCD_write_command(position);}//**********************显示字符串*****************************void display_string(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s)
{set_position(x,y);while (*s){LCD_write_data(*s);s++;}}//*************液晶初始化****************************void LCD_init(void)
{//    LCD_write_data(0x08);
//    LCD_write_command(0x0F);
//    LCD_write_command(0x28);//数据4位
//    LCD_write_data(0x0C);
//    LCD_write_data(0x08);
//    LCD_write_command(0x28);
//    LCD_write_command(0x01);//光标清0
//    LCD_write_command(0x0C);//开显示、无光标、不闪烁
//    LCD_write_command(0x06);//光标加一、整屏不移动//    LCD_write_command(0x28);
//    delay_nus(40);
//    LCD_write_command(0x28);
//    delay_nus(40);
//    Enable_LCD_write();
//    delay_nus(40);
//    LCD_write_command(0x28); //4位显示！！！！！！！！！！！！！！！！！！
//    LCD_write_command(0x0c); //显示开
//    LCD_write_command(0x01); //清屏
//    delay_nms(2);LCD_write_command(0x33);delay_nus(50) ;
//  LCD_write_command(0x28);
//  delay_nus(50) ;LCD_write_command(0x0C);delay_nus(50) ;
//  LCD_write_command(0x06);
//  delay_nus(50) ;
//  LCD_write_command(0x01);
//  delay_nus(50);
}//TWI初始化函数
void twi_init(void)
{TWCR = 0x00; //禁止TWITWBR = 50; //设置比特率//TWAR = 0x4E; //设置从机地址TWSR|= 0x01; //设置分频因子TWCR = 0x45; //启动TWISEI();
}int main(void)
{MCUCSR |= 0x80;MCUCSR |= 0x80;DDRC |= (1<<4);PORTC |= (1<<4);twi_init();LCD_init();
//LCD_write_command(0x80);//第一行数据//TWI_Write('A');
//    TWI_Write('B');
//    TWI_Write('C');
//    TWI_Write('D');
//    TWI_Write('E');
//    TWI_Write('F');
//    TWI_Write('G');
//    display_string(4,0,"LiaoMi"); //显示一段文字
//    display_string(4,1,"2016.7.8");//显示一段文字return 0;
}

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