51单片机个人学习笔记11（AT24C02-I2C总线）

前言

本篇文章属于STC89C52单片机（以下简称单片机）的学习笔记，来源于B站教学视频。下面是这位up主的视频链接。本文为个人学习笔记，只能做参考，细节方面建议观看视频，肯定受益匪浅。

[1-1] 课程简介_哔哩哔哩_bilibili

一、存储器介绍

存储器介绍

易失性存储器/RAM（random access memory 随机存储器）：掉电会丢失

SRAM：静态RAM速度较快

DRAM：速度不如静态RAM

非易失性存储器/ROM（read only memory 只读存储器）：掉电不会丢失

Mask ROM：掩膜ROM，不能写入，只能读取

PROM：可编程ROM，只能写入一次

EPROM：可擦除可编程ROM，紫外线照射30分钟才能擦除数据

EEPROM：电可擦除可编程ROM，可以通过电来迅速擦除

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存储器的简化模型

烧录一词的由来：通过烧穿二极管来实现导通

二、AT24C02介绍

 引脚及应用电路

内部结构框图 

三、I2C总线

1.I2C总线介绍

2.I2C电路规范

 单片机的弱上拉模式

要输出低电平0时，闭合开关，无电阻经过，驱动能力较强

要输出高电平1时，断开开关，有电阻经过，驱动能力较弱

开漏输出

把上拉电阻去掉 

输出低电平时，闭合开关即可

输出高电平时，断开开关，IO口处于一个浮空的状态

 3.I2C时序结构

起始位与终止位

发送一个字节 

 接受一个字节

 从机应答

I2C数据帧 

发送

 接受

复合格式 

AT24C02数据帧 

四、实例一（AT24C02数据存储）

I2C.c

#include <REGX52.H>sbit I2C_SCL=P2^1;
sbit I2C_SDA=P2^0;/*** @brief  I2C开始 * @param  无* @retval  无*/
void I2C_Start(void)
{I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;I2C_SDA=0;I2C_SCL=0;
}/*** @brief  I2C停止* @param  无* @retval  无*/
void I2C_Stop(void)
{I2C_SDA=0;I2C_SCL=1;I2C_SDA=1;
}/*** @brief  I2C发送一个字节* @param  Byte 要发送的字节* @retval  无*/
void I2C_SendByte(unsigned char Byte)
{unsigned char i;for (i=0;i<8;i++){I2C_SDA=Byte&(0x80>>i);I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;}
}/*** @brief  I2C接受一个字节* @param  无* @retval  接受到的一个字节数据*/
unsigned char I2C_ReceiveByte(void)
{unsigned char i,Byte=0x00;I2C_SDA=1;for (i=0;i<8;i++){I2C_SCL=1;if(I2C_SDA){Byte|=(0x80>>i);}I2C_SCL=0;}return Byte;
}/*** @brief  I2C发送应答* @param  AckBit 应答位，0为应答，1为非应答* @retval  无*/
void I2C_SendAck(unsigned char AckBit)
{I2C_SDA=AckBit;I2C_SCL=1;I2C_SCL=0;
}/*** @brief  I2C接受应答* @param  无* @retval  接受到的应答位*/
unsigned char I2C_ReceiveAck(void)
{unsigned char Ackbit;I2C_SDA=1;I2C_SCL=1;Ackbit=I2C_SDA;I2C_SCL=0;return Ackbit;
}

 AT24C02.c   --继承I2C的字节帧形成数据帧

#include <REGX52.H>
#include "I2C.h"// SLAVE ADDRESS+W为0xA0，SLAVE ADDRESS+R为0xA1
#define AT24C02_ADDRESS_READ		0xA0
#define AT24C02_ADDRESS_WRITE		0xA1/*** @brief  AT24C02写入一个字节* @param  WordAddress 要写入字节的地址* @param  Data 要写入的数据* @retval 无*/
void AT24C02_WriteByte(unsigned char WordAddress,Data)
{I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS_READ);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(WordAddress);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(Data);I2C_ReceiveAck();I2C_Stop();
}/*** @brief  AT24C02读取一个字节* @param  WordAddress 要读出字节的地址* @retval 读出的数据*/
unsigned char AT24C02_ReadByte(unsigned char WordAddress)
{unsigned char Data;I2C_Start();I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS_READ);I2C_ReceiveAck();I2C_SendByte(WordAddress);I2C_ReceiveAck();I2C_Start();// 读地址I2C_SendByte(AT24C02_ADDRESS_WRITE);I2C_ReceiveAck();Data=I2C_ReceiveByte();I2C_SendAck(1);I2C_Stop();return Data;
}

 注意：调用AT24C02_WriteByte时要延时5ms，让数据有充分的时间写入

五、实例二（秒表（定时器扫描按键数码管）） 

在定时器的中断函数中调用按键扫描和数码管扫描的函数，实现定时器的复用

Key.c 

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"unsigned char Key_KeyNum;unsigned char Key()
{unsigned char Temp=0;Temp=Key_KeyNum;Key_KeyNum=0;return Temp;
}unsigned char Key_GetState()
{unsigned char KeyNumber=0;if(P3_1==0){KeyNumber=1;}if(P3_0==0){KeyNumber=2;}if(P3_2==0){KeyNumber=3;}if(P3_3==0){KeyNumber=4;}return KeyNumber;
}void Key_Loop(void)
{static unsigned char NowState,LastState;LastState=NowState;NowState=Key_GetState();//Last=1,Now=0检测的是松手，Last=0，Now=1检测的是按下if (LastState==1 && NowState==0){Key_KeyNum=1;}if (LastState==2 && NowState==0){Key_KeyNum=2;}if (LastState==3 && NowState==0){Key_KeyNum=3;}if (LastState==4 && NowState==0){Key_KeyNum=4;}
}

 Nixie.c

#include <REGX52.H>
#include "Delay.h"unsigned char Nixie_Buf[9]={0,10,10,10,10,10,10,10,10};unsigned char NixieTable[]={0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F,0x00,0x40};void Nixie_SetBuf(unsigned char Location,Number)
{Nixie_Buf[Location]=Number;
}void Nixie_Scan(unsigned char Location,Number)
{P0=0x00;switch(Location){case 1:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=1;break;case 2:P2_4=1;P2_3=1;P2_2=0;break;case 3:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=1;break;case 4:P2_4=1;P2_3=0;P2_2=0;break;case 5:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=1;break;case 6:P2_4=0;P2_3=1;P2_2=0;break;case 7:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=1;break;case 8:P2_4=0;P2_3=0;P2_2=0;break;}P0=NixieTable[Number];
}void Nixie_Loop(void)
{static unsigned char i=1;Nixie_Scan(i,Nixie_Buf[i]);i++;if(i>8){i=1;}
}

 main.c

#include <REGX52.H>
#include "Key.h"
#include "Nixie.h"
#include "Timer0.h"
#include "AT24C02.h"
#include "Delay.h"unsigned char KeyNum;
unsigned char Temp;
unsigned char Min,Sec,MiniSec;
unsigned char RunFlag;void main()
{Timer0_Init();while(1){KeyNum=Key();if(KeyNum==1){RunFlag=!RunFlag;}if(KeyNum==2){Min=0;Sec=0;MiniSec=0;}if(KeyNum==3){AT24C02_WriteByte(0,Min);Delay(5);AT24C02_WriteByte(1,Sec);Delay(5);AT24C02_WriteByte(2,MiniSec);Delay(5);}if(KeyNum==4){Min=AT24C02_ReadByte(0);Sec=AT24C02_ReadByte(1);MiniSec=AT24C02_ReadByte(2);}Nixie_SetBuf(1,Min/10);Nixie_SetBuf(2,Min%10);Nixie_SetBuf(3,11);Nixie_SetBuf(4,Sec/10);Nixie_SetBuf(5,Sec%10);Nixie_SetBuf(6,11);Nixie_SetBuf(7,MiniSec/10);Nixie_SetBuf(8,MiniSec%10);}
}void Sec_Loop()
{if (RunFlag){MiniSec++;if (MiniSec>=100){MiniSec=0;Sec++;if (Sec>=60){Sec=0;Min++;if (Min>=100){Min=0;}}}}
}void Timer0_Rountine() interrupt 1
{static unsigned int T0Count1,T0Count2,T0Count3;TH0=0xFC;   	    TL0=0x66;		   T0Count1++;if (T0Count1==20)       {T0Count1=0;Key_Loop();}T0Count2++;if (T0Count2==2)       {T0Count2=0;Nixie_Loop();}T0Count3++;if (T0Count3==10){T0Count3=0;Sec_Loop();}
}