STC15W4K32S4单片机模拟I2C总线接口

利用Philips公司的I²C总线技术，推出了很多带有I²C总线接口的单片机，如增强型LPC700系列、LPC900系列和80C51系列单片机。Motorola和三菱公司生产的单片机有的也带有I²C总线。Philips公司的LPC764、LPC936和80C552单片机都具有SCL、SDA的第二功能，可用作I²C总线。对于80C51系列中没有I²C总线功能的单片机，可用I/O端口线通过软件的模式模拟I²C总线的功能。下面以89C51单片机与AT24C64接口为例，介绍I²C总线的编程应用。电路接口及连接图如图12-18所示。

图12-18单片机与I²C总线器件连接图

图12-18中用I²C总线扩展两片存储量为8KB的AT24C64（最多可扩展8片），芯片的编址范围均为0000～1FFFH。IC2的三位地址线A2、A1、A0接地，器件读/写地址为A0H、A1H；IC1的三位地址线A2、A1接地，A0接V_CC，器件读/写地址为A2H、A3H。

虽然STC15W4K32S4单片机没有专门的I²C总线接口，但可采用普通I/O口线（P1.6、P1.7）模拟I²C总线的数据传输。按照I²C总线的时序要求，除了规定了SCL、SDA信号的上升、下降的最大时间外，其他参数只规定了最小时间要求。因此，可以在I²C总线的数据传输过程中，利用时钟同步机制延长低电平周期，降低数据传输速率，使普通I/O口也能模拟I²C总线进行数据传输，但在数据传输时，所有信号的定时时间都应满足表12-3的要求。在模拟I²C总线时序时，最主要的就是要保证启动、停止、数据传输、保存及应答位等典型信号满足时序要求。

【例12-5】 要求从IC1中的120H地址开始连续读出8B数据，读出的数据存储在单片机片内30H开始的单元中（用R0作指针）。假定AT24C64（IC1）器件内读出地址（120H）存储在R7～R6中，长度存储在R5中，即初值定义如下：

对E²PROM存储器中的数据读出操作过程为：①先向器件发送读/写时序；②发送写器件地址的命令；③发送读出的数据起始地址；④发送读器件地址的命令；⑤连续读出多字节的数据。多字节读出子程序如下：(www.xing528.com)

【例12-6】 要求将单片机片内地址30H开始的8B数据写入到IC1中3C0H地址开始的单元中。

对E²PROM存储器进行数据写操作时，同样应先向器件发送写入的目标起始地址，然后从这个地址开始连续写入多字节的数据。对E²PROM存储器中的数据写入操作过程为：①先向器件发送读/写时序；②发送写器件地址的命令；③发送数据写入的起始地址；④连续写入多字节的数据。假定使用的资源与例12-5相同并已经初始化，多字节写入子程序如下：