前言

51单片I2C通信,不连线数据存储51芯片和AT24C02通信原理和代码实现

一、IIC简介

I2C是一个双级串行总线,用于同步通信,一个SCL时钟线和一个SDA数据线。
特点: 小接口线, 简单控制模式, 小装置封装形式, 通信速度高, 硬件实现简单, 广泛.

I2C物理层

注:如果AT24C02的SCL和SDA连接有低电压,则 bus上的SDA和SCL都具有低电压。
1. 由于 总线 的 默认 高压 水平,如果没有控制SCL或SDA总线的设备,则这是高压;如果设备占有总线,则需要释放总线时，把SDA和SCL放在1上。当设备需要占用公共汽车来进行通信时,如果设备占有公共汽车,需要等公共汽车开动.

特点：

1. 支持多主机多从机
2. 两个阶段的总线,SDA用于数据传输,SCL用于时钟同步(同步或非同步的通信是同步的,区别在于谁从机器控制时钟)。
3. 与总线连接的设备有一个独特的地址,通过地址与不同的设备进行通信。
4. 当多个设备同时占用总线时,仲裁方法决定哪些设备占用总线。

I2C协议层

数据有效性规定

1.SDA在SCL高压平衡期间必须保持稳定(即SCL在高压平衡期间不能改变)
2.当SCL低时,SDA可以更改水平

起止信号

初始和终止信号都由主机发送,机器只能对j无法执行的初始和终止通信作出响应。
开头信号后, 公共汽车被占用;
当信号终止时,总线被释放并可以被其他主机使用。

总线寻址

在通信时, 必须在发送初始信号后发送一个地址信号.地址也是一种数据, 就像发送数据的顺序一样.

I2C巴士地址分为7位和10位地址,七位地址定义如下。

例如AT24C02的硬件结构如下:


AT24C02的高四位固定是不变的,设备地址由A0、A1和A2图形脚高度平衡确定。 A0、A1和A2牵引脚都安装在P51单片机上。例如,在写给服务器的数据时,发送地址是:10100,即0xA0;在读取服务器的数据时,主机发送地址:101001,即0xA1。

数据传输与应答

根据最初的描述,I2C是同步通信的两级串行总线,SCL是时钟线,一个SDA是数据线。

通过同步通信,主机通过控制SCL时钟线来控制机器的时钟,并通过SDA传输数据。

与其他通信协议一样，为了保证数据传输的有效性：

1. 当主机发送数据时,必须等待并从主机接收响应信号(让发送者知道是否继续发送数据)。
2. 当数据从主机接收时,必须向主机发送响应或非响应(告诉发送者是否继续发送数据,响应信号(特定低级)继续发送,非响应信号(特定高级)终止发送)
3. 当从机没有回应(应答或非应答)时，要将SDA置于高电平，释放总线，让主机产生终止信号结束通信。（起始信号和终止信号都是主机产生的 ）

服务器到服务器,数据发送时间序列图:

在传输数据时, 时钟线和时间序列线由主机控制.

从机器发送到主机的数据序列
读取数据类似于发送时间序列。

1. 由于同步通信, SCL时钟总线总是由主机控制。
2. 因为数据是读取的,主机必须将SDA总线设置到高压水平,释放SDA总线,SDA总线由主机控制,
3. 当一个字被接收时,向接收者发送答复或非答复来决定是否继续发送(发送后,等待接收,接收后,发送)。
4. 同样SCL高电平期间保持SDA电平稳定不能更改，SCL电平期间，SDA电平才能变化；一个SCL电平脉冲，接收一个数据。

指定的时间序列是将上述数据发送到时间序列左边,SDA(主机)到SDA(主机),SDA(主机)到SDA(主机)。

AT24C02时间序列

AT24C02(英语:AT24C02)是一种用于通信的外部数据存储设备,例如C51主机,AT24C02作为接收器。

当C51将数据写入AT24C02时(即从主机发送数据到接收机):
1.主机发送初始信号
2. 主机发送寻址信号(以普中单片机为例，发送0xA0)，找到要接收的设备(AT24C02)。
3.主机发送AT24C02的书面地址。
4.主机发送数据写字
5.传输完成后,主机发送终止信号。

当C51想从AT24C02中的地址读取数据时:(从机器发送数据到主机)

1. 主机发送起始信号
2. 主机发送地址信号(在PLC单片机中0xA0)
3. 主机发送AT24C02中读取地址
4. 主机发送初始信号,重新启动总线
5. 主机发送读信号(普中单片机AT24C02中为，0xA1)。为什么为0xA1，总线寻址中有解释。
6. 读取数据。

总结

IIC通信是一种两段总线式同步通信协议，AT24C02是一种使用IIC协议的，可断电存储的元器件。不要将IIC通信协议和AT24C02混为一谈。

之后将上传太多的代码文件到github.

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