嵌入式培训机构四个月实训课程笔记（完整版）-Linux ARM驱动编程第四天-ARM Linux编程之IIC与uart （物联技术666）

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教学内容：

1、I2C总线：

I2C（Inter－Integrated Circuit),PHILIPS公司开发的两线式半双工同步串行总线；可以用来连接存储器（EEPROM、FLASH）、A/D、D/A转换器、LCD驱动器、传感器等等。

I2C总线有两根信号线：双向数据线（SDA）、时钟线（SCL）。均为双向I/O线，通过上拉电阻接正电源；I2C总线可以连接多个设备，各设备的数据和时钟线均连到SDA、SCL信号线上，主机通过设备地址来区分具体的设备，每个设备有唯一的地址（7位或10位）。

起始和终止信号：

SCL线为高电平期间，SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号；

SCL线为高电平期间，SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。 

起始和终止信号都是由主机发出的，在起始信号产生后，总线就处于被占用的状态；在终止信号产生后，总线就处于空闲状态。连接到I2C总线上的器件，若具有I2C总线的硬件接口，则很容易检测到起始和终止信号。对于不具备I2C总线硬件接口的有些单片机来说，为了检测起始和终止信号，必须保证在每个时钟周期内对数据线SDA采样两次。接收器件收到一个完整的数据字节后，有可能需要完成一些其它工作，如处理内部中断服务等，可能无法立刻接收下一个字节，这时接收器件可以将SCL线拉成低电平，从而使主机处于等待状态。直到接收器件准备好接收下一个字节时，再释放SCL线使之为高电平，从而使数据传送可以继续进行。

       在起始信号后必须传送一个从机的地址（7位），第8位是数据的传送方向位（R/），用“0”表示主机发送数据（T），“1”表示主机接收数据（R）。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。但是，若主机希望继续占用总线进行新的数据传送，则可以不产生终止信号，马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。

a、主机向从机发送数据，数据传送方向在整个传送过程中不变：

注：有阴影部分表示数据由主机向从机传送，无阴影部分则表示数据由从机向主机传送。

    A表示应答， 表示非应答（高电平）。S表示起始信号，P表示终止信号。。

b、主机在第一个字节后，立即由从机读数据

c、在传送过程中，当需要改变传送方向时，起始信号和从机地址都被重复产生一次，但两次读/写方向位正好反相。

模拟过程：(以AT24C02为外接设备)

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＃define  IIC_CLK_SET()  

＃define  IIC_CLK_CLR()

＃define  IIC_DAT_SET()

＃define  IIC_DAT_CLR()

＃define  IIC_DAT_GET()

//IIC启动信号，CLK为高电平的时，DAT由高变低

void I2CStart()

{  

       IIC_DAT_SET()；

    I2CDelay();

       IIC_CLK_SET();

       I2CDelay();  

    IIC_DAT_CLR()；

    I2CDelay();

    IIC_CLK_CLR();

    I2CDelay();

}

//停止信号，CLK为高电平时，DAT信号由低变高

void I2CStop()

{

   IIC_DAT_CLR();

   I2CDelay();

   IIC_CLK_SET();

   I2CDelay();

   IIC_DAT_SET();

   I2CDelay();

   IIC_CLK_CLR();

   I2CDelay();

}

//IIc初始化函数 CLK信号置低，发送停止信号

void I2CInit()

{

   IIC_CLK_CLR();

   I2CStop();

}

//在CLK为高电平时读取1位总线数据与应答信号

bit I2CClock() //return SDA while SCL is HIGH

{

   unsigned char sample;

   IIC_CLK_SET();

   I2CDelay();

   sample = IIC_DAT_GET();

   IIC_CLK_CLR();

   I2CDelay();

   return sample;

}

// 发送一个字节的数据，并返回应答信号（1表示接收正常，0表示接收器件无应答或损坏）

unsigned int I2CSend(BYTE I2CData)

{

   BYTE i;

   for(i=0;i<8;i++)

   {

       if( (I2CData & 0x80) == 0x80 )

             IIC_DAT_SET();    

       else

             IIC_DAT_CLR();

       I2CData=I2CData << 1;

      

       IIC_CLK_SET();

       I2C_Delay();

       IIC_CLK_CLR();

       I2C_Delay();

   }

   IIC_DAT_SET();

   return (~I2CClock());

}

//主机应答信号，a=1时表示应答信号， a=0时表示非应答信号

void I2CAck(unsigned int a)

{

       if(a==0)

            IIC_DAT_CLR();

     else

           IIC_DAT_SET();

     IIC_CLK_SET();

       I2C_Delay();

       IIC_CLK_CLR();

       I2C_Delay();

}

//延时程序

void I2CDelay()

{

   BYTE ll;

   for(ll=0;ll<100;ll++)

   {

      ;

   }

}

//IIC总线器件接受一个字节的数据

BYTE I2CReceive()

{

   BYTE I2CData=0;

   BYTE kk;

   for(kk=0;kk<8;kk++)

   {

      I2CData = I2CData <<1;

      if(I2CClock())

      {

         I2CData= I2CData + 0x01;

      }

   }

   return I2CData;

}

//向指定器件发送指定字节的数据，包含子设备地址

int SendByte(unsigned char sla,unsigned char c ,int num )

{

       //启动IIC设备

       //发送器件地址,

       //检查应答信号

       //发送一个字节数据

       //结束总线

}

//想从指定的器件接收指定字节的数据，返回0代表失败，返回1代表成功

 unsigned int RevByte(unsigned char sla, char *c ，int num)

 {

       //启动IIC设备

       //发送器件地址

       //检查应答信号

       //接收一个字节数据

       //发送应答信号

      //结束总线

 }

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