当前位置：首页 > article >正文

51单片机-IIC实验1-AT24C02数据存储（实战1）

article 2024/11/15 8:36:50

本实验主要是针对IIC的具体案例进行实战，主要利用支持IIC通信的芯片AT24C02进行与51单片机构成通信。51（AT89C52）本身不带有IIC通信，所以，我们需要给51写一个IIC时序，以便与支持IIC协议的AT24C02数据存储芯片通信。SCL低电平允许数据变化，高电平期间，主机可以读取SDA上的数据。(掉电不丢失)

本实验是数据存储实验，即，EEPROM的IIC通信。本实验我们会分为两个模块，一个AT24C02模块和IIC模块，也就是两个.文件。其实这个说白了，就是AT24C02，相当于IIC的一个子类。AT24C02继承于IIC。所以在应用层面，我们只对AT24C02操作，如下图画一个图。

话不多说上才艺!

第一步构建IIC基本通信函数6个：（参考上一节IIC时序）

void IIC_Start(void); //起始函数
void IIC_Stop(void);//终止函数
void IIC_SendByte(unsigned char Byte);//发送一个字节
unsigned char IIC_Receive(void); //接收一个字节
void IIC_SendAck(unsigned char AckBit); //发送应答
unsigned char IIC_ReceiveAck(void); //接收应答

第二步编写AT24C02读写操作，根据AT24C02的数据手册中相关写操作时序配置相对应的寄存器（读操作一般都有返回值）（参考上一节IIC时序含AT24C02操作）

//字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress) //字节读

main.c

#include <REGX52.H>
#include "LCD1602.h"
#include "AT24C02.h"
#include "Delay.h"

unsigned char KeyNum;
unsigned int Num;

void main()
{

	LCD_Init();  //初始化LCD1602
	
	LCD_ShowNum(1,1,Num,5);  //初始置位
	
	while(1)
	{	
		KeyNum = key(); //获取键值
		
		if(KeyNum == 1)  //按键1 对数据进行加操作
		{
			Num++;
			LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);
			LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
		}
		
		if(KeyNum == 2)  //按键2 对数据进行减操作
		{
			Num--;
			LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);
			LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
		}
		
		if(KeyNum == 3)  //按键3 对数据写入操作（写入到AT24C02的EEPROM中（0-255字节））
		{
			LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);
			AT24C02_WriteByte(0,Num%256);
			Delay(5);
			AT24C02_WriteByte(1,Num/256);
			Delay(5);
			
			LCD_ShowString(2,1,"Write OK!");
			Delay(1000);
			LCD_ShowString(2,1,"         ");
		}
		
		if(KeyNum == 4)  //按键4 对数据读出操作，读出写入到AT24C02的EEPROM中数据
		{
			LCD_ShowNum(1,9,KeyNum,2);
			Num = AT24C02_ReadByte(1) << 8;
			Num |= AT24C02_ReadByte(0);
			LCD_ShowNum(1,1,Num,5);
			LCD_ShowString(2,1,"Read OK!");
			Delay(1000);
			LCD_ShowString(2,1,"         ");
			
		}
	
	}
}

AT24C02.c

#include <REGX52.H>
#include "IIC.h"

#define AT24C02_ADDRESS 0XA0 //1010 0000 前四位AT24C02地址不变,最后一位决定是写还是读 1:读,即接收 0:写,即发送


//仿照帧格式去写(可参考上一节IIC时序介绍)
//字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{

	IIC_Start();  //起始信号
	IIC_SendByte(AT24C02_ADDRESS); //发送从机地址和写操作
	IIC_ReceiveAck();  //接收应答位
	IIC_SendByte(WordAddress); //字地址:指定在WORD ADDRESS处写入数据DATA
	IIC_ReceiveAck();  //接收应答位
	IIC_SendByte(Data); //写入数据到WordAddress中
	IIC_ReceiveAck(); //接收应答位
	IIC_Stop();//结束信号
	
}



//Ack : 0:表示应答 1:表示非应答
//随机读：读出在WORD ADDRESS处的数据DATA
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{
	unsigned char Data;
	
	//写操作,就是先找到要通信的从机
	IIC_Start();  //起始信号
	IIC_SendByte(AT24C02_ADDRESS); //发送从机地址和写操作
	IIC_ReceiveAck();  //接收应答位
	IIC_SendByte(WordAddress); //字地址:指定在WORD ADDRESS处写入数据DATA
	IIC_ReceiveAck();  //接收应答位
	
	//找到对应的从机之后,开始接收从机发过来的数据
	IIC_Start();  //起始信号
	IIC_SendByte(AT24C02_ADDRESS | 0X01); //发送从机地址和读操作
	IIC_ReceiveAck();  //接收应答位
	Data = IIC_ReceiveByte();  //接收一个字节的数据
	IIC_SendAck(1); 
	IIC_Stop();//结束信号
	
	
	return Data;
}

AT24C02.h

#ifndef __AT24C02_H__
#define __AT24C02_H__

void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data); //字节写：在WORD ADDRESS处写入数据DATA
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress); //随机读：读出在WORD ADDRESS处的数据DATA


#endif

IIC.c

#include <REGX52.H>


//位声明 ,两根线定义在单片机的管脚，也就是说SCL接在P2^1管脚，SDA接在P2^0管脚，
sbit IIC_SCL = P2^1;
sbit IIC_SDA = P2^0;


//IIC的6个基本函数（符合IIC时序的基本操作，软件模拟IIC，让AT24C02继承于IIC，后期直接调用即可，无需关注底层细节，其实这个就是IIC的驱动）

//起始函数
void IIC_Start(void)
{
	
	//起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平
	IIC_SDA = 1;  //先保证SDA处于高电平状态	
	IIC_SCL = 1; 
	IIC_SDA = 0;
	IIC_SCL = 0; 	
	
}

//终止函数
void IIC_Stop(void)
{
	
	
	//终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平
	IIC_SDA = 0; //先保证SDA处于低电平状态
	IIC_SCL = 1; 	
	IIC_SDA = 1;
	IIC_SCL = 0; 	
}

//发送一个字节,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，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，即可发送一个字节(可参考上一节内容)

void IIC_SendByte(unsigned char Byte)
{
	unsigned char i;
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		IIC_SDA = Byte & (0X80>>i) ;//将数据位依次放到SDA线上（高位在前）&按位与
		IIC_SCL = 1;
		IIC_SCL = 0;
	}
	
}




//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）

//接收一个字节数据
unsigned char IIC_ReceiveByte(void)
{
	unsigned char i, Byte = 0X00; //用于保存接收的字节
	
	IIC_SDA = 1; //主机在接收之前，需要释放SDA,终止对SDA的控制
	
	for(i=0; i<8; i++)
	{
		IIC_SCL = 1; //拉高SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位
		if(IIC_SDA)
		{
			Byte |= (0X80>>i);
		}
		IIC_SCL = 0;  //SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前）
	}
	
	
	return Byte;	
}



//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 （IIC时序手册）
void IIC_SendAck(unsigned char AckBit)
{
	IIC_SDA = AckBit; //应答位，SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位在前）
	IIC_SCL = 1;  //SCL从高到底，把数据放到SDA上
	IIC_SCL = 0;
	
}


//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（主机在接收之前，需要释放SDA）

unsigned char IIC_ReceiveAck(void)
{
	unsigned char AckBit;
	IIC_SDA = 1; //主机在接收之前，需要释放SDA
	
	IIC_SCL = 1; //高电平期间，主机可以读取IIC上的数据位
	
	AckBit = IIC_SDA;
	
	IIC_SCL = 0;
	
	return AckBit;
}

IIC.h

#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__

void IIC_Start(void); //起始函数
void IIC_Stop(void);//终止函数
void IIC_SendByte(unsigned char Byte);//发送一个字节
unsigned char IIC_ReceiveByte(void); //接收一个字节
void IIC_SendAck(unsigned char AckBit); //发送应答
unsigned char IIC_ReceiveAck(void); //接收应答



#endif

LCD1602.c

#include <REGX52.H>

//引脚配置：
sbit LCD_RS=P2^6;
sbit LCD_RW=P2^5;
sbit LCD_EN=P2^7;
#define LCD_DataPort P0

//函数定义：
/**
  * @brief  LCD1602延时函数，12MHz调用可延时1ms
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Delay()
{
	unsigned char i, j;

	i = 2;
	j = 239;
	do
	{
		while (--j);
	} while (--i);
}

/**
  * @brief  LCD1602写命令
  * @param  Command 要写入的命令
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteCommand(unsigned char Command)
{
	LCD_RS=0;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Command;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602写数据
  * @param  Data 要写入的数据
  * @retval 无
  */
void LCD_WriteData(unsigned char Data)
{
	LCD_RS=1;
	LCD_RW=0;
	LCD_DataPort=Data;
	LCD_EN=1;
	LCD_Delay();
	LCD_EN=0;
	LCD_Delay();
}

/**
  * @brief  LCD1602设置光标位置
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_SetCursor(unsigned char Line,unsigned char Column)
{
	if(Line==1)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1));
	}
	else if(Line==2)
	{
		LCD_WriteCommand(0x80|(Column-1+0x40));
	}
}

/**
  * @brief  LCD1602初始化函数
  * @param  无
  * @retval 无
  */
void LCD_Init()
{
	LCD_WriteCommand(0x38);//八位数据接口，两行显示，5*7点阵
	LCD_WriteCommand(0x0c);//显示开，光标关，闪烁关
	LCD_WriteCommand(0x06);//数据读写操作后，光标自动加一，画面不动
	LCD_WriteCommand(0x01);//光标复位，清屏
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置上显示一个字符
  * @param  Line 行位置，范围：1~2
  * @param  Column 列位置，范围：1~16
  * @param  Char 要显示的字符
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char)
{
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	LCD_WriteData(Char);
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给字符串
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  String 要显示的字符串
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=0;String[i]!='\0';i++)
	{
		LCD_WriteData(String[i]);
	}
}

/**
  * @brief  返回值=X的Y次方
  */
int LCD_Pow(int X,int Y)
{
	unsigned char i;
	int Result=1;
	for(i=0;i<Y;i++)
	{
		Result*=X;
	}
	return Result;
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~65535
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以有符号十进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：-32768~32767
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~5
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	unsigned int Number1;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	if(Number>=0)
	{
		LCD_WriteData('+');
		Number1=Number;
	}
	else
	{
		LCD_WriteData('-');
		Number1=-Number;
	}
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number1/LCD_Pow(10,i-1)%10+'0');
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以十六进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~0xFFFF
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~4
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i,SingleNumber;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		SingleNumber=Number/LCD_Pow(16,i-1)%16;
		if(SingleNumber<10)
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber+'0');
		}
		else
		{
			LCD_WriteData(SingleNumber-10+'A');
		}
	}
}

/**
  * @brief  在LCD1602指定位置开始以二进制显示所给数字
  * @param  Line 起始行位置，范围：1~2
  * @param  Column 起始列位置，范围：1~16
  * @param  Number 要显示的数字，范围：0~1111 1111 1111 1111
  * @param  Length 要显示数字的长度，范围：1~16
  * @retval 无
  */
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length)
{
	unsigned char i;
	LCD_SetCursor(Line,Column);
	for(i=Length;i>0;i--)
	{
		LCD_WriteData(Number/LCD_Pow(2,i-1)%2+'0');
	}
}

LCD1602.h

#ifndef __LCD1602_H__
#define __LCD1602_H__

//用户调用函数：
void LCD_Init();
void LCD_ShowChar(unsigned char Line,unsigned char Column,char Char);
void LCD_ShowString(unsigned char Line,unsigned char Column,char *String);
void LCD_ShowNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowSignedNum(unsigned char Line,unsigned char Column,int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowHexNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);
void LCD_ShowBinNum(unsigned char Line,unsigned char Column,unsigned int Number,unsigned char Length);

#endif

Key.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"

/**
  * @brief  获取独立按键键码
  * @param  无
  * @retval 按下按键的键码，范围：0~4，无按键按下时返回值为0
  */
unsigned char Key()
{
	unsigned char KeyNumber=0;
	
	if(P3_1==0){Delay(20);while(P3_1==0);Delay(20);KeyNumber=1;}
	if(P3_0==0){Delay(20);while(P3_0==0);Delay(20);KeyNumber=2;}
	if(P3_2==0){Delay(20);while(P3_2==0);Delay(20);KeyNumber=3;}
	if(P3_3==0){Delay(20);while(P3_3==0);Delay(20);KeyNumber=4;}
	
	return KeyNumber;
}

Key.h

#ifndef __KEY_H__
#define __KEY_H__

unsigned char Key();

#endif

Delay.c

#include "intrins.h"

void Delay(unsigned int xms)		//@11.0592MHz
{
	unsigned char i, j;
	
	while(xms--)
	{
		_nop_();
		i = 2;
		j = 199;
		do
		{
			while (--j);
		} while (--i);
	}
}

Delay.h

#ifndef __DELAY_H__
#define __DELAY_H__



void Delay(unsigned int xms);




#endif

查看全文

http://www.kler.cn/a/307993.html

机器学习总结

【大数据测试HBase数据库 — 详细教程（含实例与监控调优）】

车-路-站-网”信息耦合的汽车有序充电

Microsoft 365 Exchange如何设置可信发件IP白名单

linux设置主机名

C++面试基础知识：排序算法 C++实现

5. 理解 Hugging Face 的 AutoModel 系列：不同任务的自动模型加载类

git 问题 --- fatal: detected dubious ownership in repository at

停车位检测-停车场车位识别

面试题总结(三) -- 内存管理篇

oracle 多表查询

MySQL——数据类型(一)

linux驱动开发-arm汇编基础

蚁群算法（ACO算法）求解实例---旅行商问题 (TSP)

ubuntu20.04编译mesa

Vue学习记录之一（介绍及脚手架的使用）

【webpack4系列】webpack构建速度和体积优化策略（五）

OpenGL笔记二十一之几何类设计

【两方演化博弈代码复现】：双方演化博弈的原理、概率博弈仿真、相位图、单个参数灵敏度演化

数据结构——树（终极版）

【Linux基础】冯诺依曼体系结构操作系统的理解

Unity程序基础框架

利用AI驱动智能BI数据可视化-深度评测Amazon Quicksight（四）

Python编码系列—Python原型模式：深克隆与高效复制的艺术

Excel数据转置|Excel数据旋转90°

【RabbitMQ 项目】项目概述