i2c总线
I2C 属于同步通信， SCL 时钟线负责收发双方的时钟节拍， SDA 数据线负责传输数据。 I2C 的发送方和接收方都以 SCL 这个时钟节拍为基准进行数据的发送和接收。
SCL处于高电平时，SDA稳定，数据无效；SCL处于低电平时，SDA可变，数据有效
使用 i2c 的步骤
1.设置通信接口，并对接口进行初始化
2.起始信号、停止信号
2.（1）起始信号
2.（2）停止信号
3.应答信号
3.(1)写应答
3.(2)读应答
4.总线上写数据或收数据
4.(1)向总线写一字节的数据
4.(2)从总线读一字节的数据
4.(3)收到完成信号，结束通信，释放总线
4.(4)从总线读数据
（所有代码都基于51环境）
设备布置
时序图
1.初始化
将SCL、SDA置高，总线处于空闲状态
void init()
{
sda = 1;
scl = 1;
}
2.起始信号、停止信号
2.(1)起始信号
I2C 通信的起始信号的定义是 SCL 为高电平期间， SDA 由高电平向低电平变化产生一个下降沿，表示起始信号。
所以，在SCL处于高电平、SDA高电平的状态下，拉低SDA, 产生高电平->低电平的下降沿，表示起始信号
void start()
{
scl=1;
sda=1;
delay(2); //延时
sda=0;
delay(2);
scl=0; //释放总线
}
2.(2)停止信号
I2C 通信停止信号的定义是 SCL 为高电平期间， SDA 由低电平向高电平变化产生一个上升沿，表示结束信号。
所有，在SCL处于高电平、SDA低电平的状态下，拉高SDA，产生低电平->高电平的下降沿，表示起始信号
void stop()
{
sda=0;
scl=1;
delay(2);
sda=1;
delay(2);
}
3.应答信号
应答信号用于表明I2C总线数据传输的结束。
3.(1)发送应答信号
SCL处于低电平下，拉高SDA，主机产生应答
void SendACK()
{
scl=0;
delay(2);
sda = 1;
scl = 1;
delay(2);
scl = 0; //释放总线
delay(2);
}
3.(2)等待应答信号
SCL高电平下，等待SDA拉高
void respons()
{
unsigned char i;
scl=1;
while((sda==1)&&(i<250)) //等待一个while循环的时间\
接收到应答信号或者超过循\
环时间直接释放总线，完成传输
{
i++;
}
scl=0; //释放总线
delay(2);
}
4.数据传输
I2C 没有固定波特率，但是有时序的要求，要求当 SCL 在低电平的时候， SDA 允许变化。
i2c传输数据为一帧一帧的传，一帧为一个字节
4.(1)向总线写一字节的数据
void write_byte(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=0;
dat<<=1;
sda=CY;
scl=1;
delay(2);
scl=0;
delay(2);
}
sda=1;
delay(2);
}
4.(2)从总线读一字节的数据
unsigned char read_byte()
{
unsigned char i,j,k;
scl=0;
delay(2);
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=1;
delay(2);
j=sda;
k=(k<<=1)|j;
delay(2);
scl=0;
delay(2);
}
return k;
}
4.(3)向从机写数据
在通信的起始信号(Start)后，首先要发送一个从机的地址，这个地址一共有 7位，紧跟着的第 8 位是数据方向位(R/W)，“ 0”表示接下来要发送数据（写），‘“ 1”表示接下来是请求数据（读）。第九位 ACK应答后才真正开始写数据。
void I2C_write(unsigned char device_add, unsigned char in_add, unsigned char dat) //(设备地址，设备寄存器地址，数据)
//(51跟EEPROM通信，需要寄存器地址；根据需要修改)
{
init();
start();
write_byte(device_add); //写设备地址，最后一位位决定读\写
respons();
write_byte(in_add); //写寄存器地址，决定在EEPROM的哪一块空间写数据
respons();
write_byte(dat); //写数据
respons();
stop();
}
4.(4)从总线读数据
unsigned char I2C_read(unsigned char device_add, unsigned char in_add)//(设备地址，设备寄存器地址)
{
unsigned char dat;
init();
start();
write_byte(device_add);
respons();
write_byte(in_add);
respons();
//确定设备地址后，准备读数据
start();
write_byte(device_add+1); //初始地址device_add最后一位为0写数据，加1后变为读
respons();
dat = read_byte();
SendACK(1);
stop();
return dat;
}
示例
EEPROM读取
代码：
i2c.h
#ifndef __I2C_H__
#define __I2C_H__
#include <reg52.h>
//不同设备根据需求修改总线
sbit sda = P2^0;
sbit scl = P2^1;
//函数初始定义
void delay(unsigned char x);
void nop_(unsigned char i);
void init();
void start();
void stop();
void SendACK(bit ack);
void respons();
void write_byte(unsigned char dat);
unsigned char read_byte();
void I2C_write(unsigned char device_add, unsigned char in_add, unsigned char dat);
unsigned char I2C_read(unsigned char device_add, unsigned char in_add);
//微延时函数
void delay(unsigned char x)
{
while(x--);
}
//延时函数
void nop_(unsigned char i)
{
unsigned char x, y;
for(x=0;x<i;i++)
for(y=0;y<100;y++);
}
//i2c初始化
void init()
{
sda = 1;
scl = 1;
}
//开始信号函数
void start()
{
scl=1;
sda=1;
delay(2);
sda=0;
delay(2);
scl=0;
}
//停止信号函数
void stop()
{
sda=0;
scl=1;
delay(2);
sda=1;
delay(2);
}
//发送应答信号
void SendACK(bit ack)
{
scl=0;
delay(2);
sda = ack;
scl = 1;
delay(2);
scl = 0;
delay(2);
}
//等待从机应答
void respons()
{
unsigned char i;
scl=1;
while((sda==1)&&(i<250))
{
i++;
}
scl=0;
delay(2);
}
//向总线写一字节
void write_byte(unsigned char dat)
{
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=0;
dat<<=1;
sda=CY;
scl=1;
delay(2);
scl=0;
delay(2);
}
sda=1;
delay(2);
}
//从总线读一字节
unsigned char read_byte()
{
unsigned char i,j,k;
scl=0;
delay(2);
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=1;
delay(2);
j=sda;
k=(k<<=1)|j;
delay(2);
scl=0;
delay(2);
}
return k;
}
//向从机写数据
void I2C_write(unsigned char device_add, unsigned char in_add, unsigned char dat)//(设备地址，设备寄存器地址，数据)
{
init();
start();
write_byte(device_add);
respons();
write_byte(in_add);
respons();
write_byte(dat);
respons();
stop();
}
//读从机的数据
unsigned char I2C_read(unsigned char device_add, unsigned char in_add)//(设备地址，设备寄存器地址)
{
unsigned char dat;
init();
start();
write_byte(device_add);
respons();
write_byte(in_add);
respons();
start();
write_byte(device_add+1);
respons();
dat = read_byte();
SendACK(1);
stop();
return dat;
}
#endif
i2c.c
#include<reg52.h>
#include<i2c.h>
void main()
{
I2C_write(0xa0, 2, 0xcd);
I2C_write(0xa0, 3, 0xaa);
while(1)
{
P1 = I2C_read(0xa0,2); //读到数据点亮P1总线上的灯\
查看效果
nop_(200);
P1 = I2C_read(0xa0,3);
nop_(200);
}
}