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【STC15单片机】模拟I2C操作AT24C02数据读取【更新中】

news 2025/7/16 19:33:13

I2C时序结构

I2C代码

AT24C02代码（继承I2C底层代码）

PCF8591

PCB上线的长短可能影响数据传输的时间，写I2C时序可能就要加一点延时

I2C时序结构

起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平
终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位在前），然后拉高SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，素有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，即可发送一个字节

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）

发送应答：在接收完一个字节之后，主机在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答
接收应答：在发送完一个字节之后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收前，需要释放SDA）

I2C代码

#include "I2C.h"//15开发板中AT24C02的IIC通信引脚
sbit I2C_SDA = P2^1;
sbit I2C_SCL = P2^0;/*** @brief	I2C起始信号* @param	无* @retval	无*/
void I2C_Start(void)
{I2C_SDA = 1;	//拼接其他块，确保默认是1I2C_SCL = 1;I2C_SDA = 0;	//时序上先拉低I2C_SCL = 0;
}/*** @brief	I2C停止信号* @param	无* @retval	无*/
void I2C_Stop(void)
{I2C_SDA = 0;	//确保默认0，保证由低电平拉高至高电平I2C_SCL = 1;I2C_SDA = 1;
}/*** @brief	I2C发送一个字节数据* @param	Byte 要发送的字节* @retval	无*/
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;
//	I2C_SCL = 0;	//起始信号已经拉低了，无需重复for (i = 0; i < 8; i ++){		I2C_SDA = Byte & (0x80>>i);	//把Byte最高位取出，赋值给I2C_SDA,依次从高到底I2C_SCL = 1;
//		_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();//需要0.4usI2C_SCL = 0;}
}/*** @brief	I2C接收一个字节数据* @param	无* @retval	接受到的一个字节数据	*/
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{unsigned char i,Byte=0x00;I2C_SDA = 1;	//接收之前，先把I2C_SDA置1，释放总线for(i=0;i<8;i++){I2C_SCL = 1;	//拉高SCL，SCL读取SDAif(I2C_SDA == 1){Byte |= (0x80>>i);}/*如果读取到的SDA为1，把Byte最高位置1，如果读取到的SDA为0，不处理，默认最高位为0，放在循环里从高位到低位依次读取*/I2C_SCL = 0;	//拉低SCL，结束当前循环}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;//给应答就是0，不给应答就是1I2C_SCL = 1;I2C_SCL = 0;
}/*** @brief	I2C接收应答* @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;	//先释放SDAI2C_SCL = 1;	//高电平期间读取SDAAckBit=I2C_SDA;	//读取到什么，就返回什么I2C_SCL = 0;return AckBit;	//返回0，代表有应答，返回1，代表无应答
}

#ifndef __I2C_H__
#define __I2C_H__#include <STC15F2K60S2.H>
#include "intrins.h"void I2C_Start(void);
void I2C_Stop(void);
void I2C_SendByte(unsigned char Byte);
unsigned char I2C_ReceiveByte(void);
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit);
unsigned char I2C_ReceiveAck(void);#endif

AT24C02设备地址：

A2A1A0这三个引脚是用来扩展的，如果不用就默认是000

所以默认设备地址是10100000（0xA0 写数据），10100001（0xA1 读数据）

AT24C02代码（继承I2C底层代码）

#include "AT24C02.h"#define AT24C02_ADDRESS   0xA0   //从机地址+写  1010 0000/***@brief   名称：AT24C02写入一个字节*@param   参数：WordAddess 要写入字节的地址(0~255)*@param   参数: Data 要写入的数据*@retval返回值：无*/
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress, unsigned char Data)
{
//	unsigned char Ack;I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);//从机地址+写
//	Ack = I2C_ReceiveAck();
//	if(Ack == 0) 
//	{
//		P2 = 0x80;	// 1000 0000
//		P0 = 0x00;
//	}	//先测试是否有应答,定义的Ack被I2C_ReceiveAck();赋值，然后就可以测试了I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(WordAddress);	//要写入数据的地址I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(Data);	//写入数据I2C_ReceiveAck();I2C_Stop();
}/***@brief   名称：AT24C02读取一个字节*@param   参数：WordAddess 要读出字节的地址*@retval返回值：读出的数据*/
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddess)
{unsigned char Data;I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS);	//从机地址+写I2C_ReceiveAck();				//接受应答I2C_SendByte(WordAddess);		//数据的地址I2C_ReceiveAck();I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS | 0x01);//发送从机地址+读本函数第二个函数,或上0x01变成读地址(0xA1)I2C_ReceiveAck();Data = I2C_ReceiveByte();I2C_SendAck(1);	//不发送应答I2C_Stop();return Data;
}

#ifndef __AT24C02_H__
#define __AT24C02_H__#include <STC15F2K60S2.H>
#include "I2C.h"void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress, unsigned char Data);
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress);#endif

测试：先写入，不读取，然后下载只读取的函数，如果读出数值没有问题，那就正确了

#include <STC15F2K60S2.H>
#include "smg.h"
#include "I2C.h"
#include "AT24C02.h"unsigned char Data;void main()
{All_Init();AT24C02_WriteByte(0,88);Delay_ms(5);		//写数据的周期 5msData = AT24C02_ReadByte(0);	while(1){Nixie(1,Data/10);Nixie(2,Data%10);}
}