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1、基于proteus的51单片机开发实例27-I2C总线的读写

本实例意在了解I2C总线的接口电路设计，IC总线数据的写入和读出。由于51单片机没有内置I2C模块，所以本实例中我们使用51单片机的I/O口模拟I2C总线的读写。

1.2. 设计思路

在单片机系统设计中，完成一个功能的前提是首先了解该功能的实现原理，其次要知道完成该功能的电路设计，第三是能够实现编程控制。所以本例中我们要首先了解I2C器件的基础知识，以此进行电路设计，最后编程实现预期的功能。

1.3. 基础知识

I2C总线是一种双向二进制总线，用于连接单片机和外围设备，是单片机应用系统中应用较多的串行总线之一。

目前有很多外围器件都是IC2总线，例如常见的EEPROM存储器AT24系列，日历时钟芯片PCF8563,DS1302，LCD驱动器PCF8576，AD转换器PCF8591等。

1.3.1. I2C总线接口

I2C只有两根信号线：SDA-双向数据/地址线；SCL-串行时钟线。I2C总线上可以连接多个I2C器件，如下图所示。

图2 I2C总线连接示意图

需要说明的是，I2C总线的接口是开漏型的，其目的就是为了能够连接多个相同器件。所以进行I2C总线的电路设计时，需要加上拉电阻，如图所示。

既然I2C总线上可以挂多个器件，那么这些器件怎么一一识别呢？我们以AT24C02为例来说明。如下图所示。

A0，A1，A2作为地址设置端口，可以将这三个端口分别连接不同的电平，这样就能区别了。

前面我们学习的RS-232串口通信的数据发送和接收分别用不同的线，一根专门用来发送数据，另一根专门用来接收数据。而I2C总线的数据发送和接收都使用同一根线。I2C总线通信时，有主器件和从器件的区别。当某个器件向总线上发送数据时，这个器件就是主器件，而当这个器件从总线上接收数据时，它又变成了从器件。因此对于参与I2C通信的器件，主器件和从器件是相对的。

1.3.2. I2C总线器件的地址

前面我们已经说过，I2C总线上可以挂接多个器件，每个器件都必须有唯一的地址，这样才能确保总线通信的正确性。I2C总线上所以期间的地址都按照一定的规范来设定。器件地址由7位二进制位组成，然后与一位读写控制位（方向位）合成一个字节的寻址字节（对于存储容量大的，寻址字节之外还要有高地址字节）。

寻址字节

1.3.3. I2C总线上的时钟信号

I2C总线上的数据传输必须在时钟信号的驱动下进行。

1.3.4. I2C总线的传输协议

1.3.4.1. 起始和结束条件

如下图所示。在数据传送时，必须确认数据传送的开始和结束。

I2C总线的开始和停止

开始条件

SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变。开始传送数据。

结束条件

SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变。结束传送数据。

1.3.4.2. 数据格式

开始信号发出后，主器件送出的第一个字节是用来发送从器件地址的。数据的发送是按照字节数据高位在前，低位在后的原则发送的。前7位是地址码，第8位是方向位（通俗来说就是读写控制位，对于主器件来说，读数据是从从器件获得数据，写数据是向从器件发送数据）。I2C总线上的所以器件在收到开始信号后，将收到的第一个字节的数据与自己的地址比较，如果地址一致，则该器件被选定，然后该器件根据方向位进行数据的接收还是发送操作。

I2C总线数据传送采用时钟脉冲逐位串行传送方式。时序图如下。在SCL的低电平期间，SDA线上的数据可以变化。SCL高电平器件，SDA线上的数据必须保持不变。因为此时SDA状态的改变已被用来表示起始和结束条件。

I2C器件的数据交互

1.3.4.3. 响应

I2C总线协议规定，每传送一个字节数据（包括地址和命令）完毕，都要有一个应答信号ACK，以确定数据传送是否正确。应答位的时钟脉冲由主器件产生，主器件需要在应答脉冲的高电平期间释放数据线SDA，转由从器件控制。通常的做法是从器件在这个时钟期间必须向SDA发送一个低电平，以产生有效的应答信号。表示接受正常，若接收不正常或不能产生应答信号，则保持SDA为高电平，此时，主器件产生一个停止信号，使传送异常结束。

1.4. 电路设计

本实例使用常见的EEPROM存储器AT24C02。该芯片引脚图如下所示。

其中SCL-时钟线；SDA-数据线；WP-写保护，当该引脚接高电平，不允许写入数据，接地，不允许写入数据；A2A1A0-地址输入端，可通过接高电平或低电平确定芯片地址。

AT24C02引脚图

本实例的电路如图1所示。电路中单片机的P3.4和P3.4连接I2C器件AT24C02。P0口和P2口分别连接两个LED排，用于指示将要写入和读出的数据。

1.5. 程序设计

本实例程序代码如下。

本程序实现的功能是，讲一个数据写入到I2C器件AT24C02的相应地址，同时将要写入的数据通过连接在P0口的8个发光二极管显示，然后读出该位置的数据，并通过连接P2口的8个发光二极管显示。

#include<AT89x51.h> //#include<intrins.h> //#defineOP_READ0xa1// #defineOP_WRITE 0xa0// Æ÷¼þµØÖ·ÒÔ¼°Ð´Èë²Ù×÷,0xa1¼´Îª1010 0000Bsbit SDA=P3^4; //½«´®ÐÐÊý¾Ý×ÜÏßSDA붨ÒåÔÚΪP3.4Òý½Åsbit SCL=P3^3; //½«´®ÐÐʱÖÓ×ÜÏßSDA붨ÒåÔÚΪP3.3Òý½Å/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱ1ms(3j+2)*i=(3¡Á33+2)¡Á10=1010(΢Ãë)£¬¿ÉÒÔÈÏΪÊÇ1ºÁÃë***************************************************/void delay1ms();/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱÈô¸ÉºÁÃëÈë¿Ú²ÎÊý£ºn***************************************************/ void delaynms(unsigned int n);//ÒÔÏÂÊǶÔAT24C02µÄ¶Áд²Ù×÷³ÌÐòvoid start();void stop();unsigned char ReadData();bit WriteCurrent(unsigned char y);void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat);unsigned char ReadCurrent();unsigned char ReadSet(unsigned char set_add);/*********************************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÖ÷º¯Êý***********************************************************************/ void main(void) { unsigned char sum=0x01; //´¢´æ¼ÆÊýÖµ unsigned char x=0; //´¢´æ´ÓAT24C02¶Á³öµÄÖµ P0=0xff; while(1) //ÎÞÏÞÑ­»·{ P0=sum; WriteSet(0x01,sum); //½«¼Æ¼þֵдÈëAT24C02ÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·"0x01" x=ReadSet(0x01); //´ÓAT24C02ÖжÁ³ö¼Æ¼þÖµP2=x; delaynms(300); sum++;P0=sum; WriteSet(0x01,sum); //½«¼Æ¼þֵдÈëAT24C02ÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·"0x01" x=ReadSet(0x01); //´ÓAT24C02ÖжÁ³ö¼Æ¼þÖµP2=x; delaynms(300); }}/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱ1ms(3j+2)*i=(3¡Á33+2)¡Á10=1010(΢Ãë)£¬¿ÉÒÔÈÏΪÊÇ1ºÁÃë***************************************************/void delay1ms(){ unsigned char i,j; for(i=0;i<10;i++) for(j=0;j<33;j++) ; }/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱÈô¸ÉºÁÃëÈë¿Ú²ÎÊý£ºn***************************************************/ void delaynms(unsigned int n) { unsigned int i;for(i=0;i<n;i++) delay1ms(); }/*******************************************************************************ÒÔÏÂÊǶÔAT24C02µÄ¶Áд²Ù×÷³ÌÐò********************************************************************************//***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º¿ªÊ¼Êý¾Ý´«ËÍ***************************************************/void start()// ¿ªÊ¼Î»{SDA = 1; //SDA³õʼ»¯Îª¸ßµçƽ¡°1¡±SCL = 1; //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«ËÍʱ£¬ÒªÇóSCLΪ¸ßµçƽ¡°1¡±_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚSDA = 0; //SDAµÄϽµÑر»ÈÏΪÊÇ¿ªÊ¼ÐźÅ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚSCL = 0; //SCLΪµÍµçƽʱ£¬SDAÉÏÊý¾Ý²ÅÔÊÐí±ä»¯(¼´ÔÊÐíÒÔºóµÄÊý¾Ý´«µÝ£©}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º½áÊøÊý¾Ý´«ËÍ***************************************************/void stop()// ֹͣλ{SDA = 0; //SDA³õʼ»¯ÎªµÍµçƽ¡°0¡±_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚSCL = 1; //½áÊøÊý¾Ý´«ËÍʱ£¬ÒªÇóSCLΪ¸ßµçƽ¡°1¡±_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚSDA = 1; //SDAµÄÉÏÉýÑر»ÈÏΪÊǽáÊøÐźÅ}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º´ÓAT24Cxx¶ÁÈ¡Êý¾Ý³ö¿Ú²ÎÊý£ºx***************************************************/unsigned char ReadData()// ´ÓAT24CxxÒÆÈëÊý¾Ýµ½MCU{unsigned char i;unsigned char x; //´¢´æ´ÓAT24CxxÖжÁ³öµÄÊý¾Ýfor(i = 0; i < 8; i++){SCL = 1; //SCLÖÃΪ¸ßµçƽx<<=1; //½«xÖеĸ÷¶þ½øλÏò×óÒÆһλx|=(unsigned char)SDA; //½«SDAÉϵÄÊý¾Ýͨ¹ý°´Î»¡°»ò¡°ÔËËã´æÈëxÖÐSCL = 0; //ÔÚSCLµÄϽµÑضÁ³öÊý¾Ý}return(x); //½«¶ÁÈ¡µÄÊý¾Ý·µ»Ø}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÏòAT24CxxµÄµ±Ç°µØַдÈëÊý¾ÝÈë¿Ú²ÎÊý£ºy (´¢´æ´ýдÈëµÄÊý¾Ý£©***************************************************///ÔÚµ÷ÓôËÊý¾ÝдÈ뺯ÊýÇ°ÐèÊ×Ïȵ÷ÓÿªÊ¼º¯Êýstart(),ËùÒÔSCL=0bit WriteCurrent(unsigned char y){unsigned char i;bit ack_bit; //´¢´æÓ¦´ðλfor(i = 0; i < 8; i++)// Ñ­»·ÒÆÈë8¸öλ{ SDA = (bit)(y&0x80); //ͨ¹ý°´Î»¡°Ó롱ÔËË㽫×î¸ßλÊý¾ÝË͵½S //ÒòΪ´«ËÍʱ¸ßλÔÚÇ°£¬µÍλÔÚºó_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ SCL = 1; //ÔÚSCLµÄÉÏÉýÑؽ«Êý¾ÝдÈëAT24Cxx _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ SCL = 0; //½«SCLÖØÐÂÖÃΪµÍµçƽ£¬ÒÔÔÚSC£ÌÏßÐγɴ«ËÍÊý¾ÝËùÐèµÄ£¸¸öÂö³åy <<= 1; //½«yÖеĸ÷¶þ½øλÏò×óÒÆһλ}SDA = 1; // ·¢ËÍÉ豸£¨Ö÷»ú£©Ó¦ÔÚʱÖÓÂö³åµÄ¸ßµçƽÆÚ¼ä(SCL=1)ÊÍ·ÅSDAÏߣ¬ //ÒÔÈÃSDAÏßתÓɽÓÊÕÉ豸(AT24Cxx)¿ØÖÆ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ SCL = 1; //¸ù¾ÝÉÏÊö¹æ¶¨£¬SCLӦΪ¸ßµçƽ_nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ ack_bit = SDA; //½ÓÊÜÉ豸£¨AT24Cxx)ÏòSDAË͵͵çƽ£¬±íʾÒѾ­½ÓÊÕµ½Ò»¸ö×Ö½Ú //ÈôË͸ߵçƽ£¬±íʾûÓнÓÊÕµ½£¬´«ËÍÒì³£SCL = 0; //SCLΪµÍµçƽʱ£¬SDAÉÏÊý¾Ý²ÅÔÊÐí±ä»¯(¼´ÔÊÐíÒÔºóµÄÊý¾Ý´«µÝ£©return ack_bit;// ·µ»ØAT24CxxÓ¦´ðλ}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÏòAT24CxxÖеÄÖ¸¶¨µØַдÈëÊý¾ÝÈë¿Ú²ÎÊý£ºadd (´¢´æÖ¸¶¨µÄµØÖ·£©£»dat(´¢´æ´ýдÈëµÄÊý¾Ý£©***************************************************/void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat)// ÔÚÖ¸¶¨µØÖ·addr´¦Ð´ÈëÊý¾ÝWriteCurrent{start(); //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_WRITE); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÔÆäдÈëÊý¾ÝWriteCurrent(add); //дÈëÖ¸¶¨µØÖ·WriteCurrent(dat); //Ïòµ±Ç°µØÖ·£¨ÉÏÃæÖ¸¶¨µÄµØÖ·£©Ð´ÈëÊý¾Ýstop(); //Í£Ö¹Êý¾Ý´«µÝdelaynms(4); //1¸ö×Ö½ÚµÄдÈëÖÜÆÚΪ1ms, ×îºÃÑÓʱ1msÒÔÉÏ}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º´ÓAT24CxxÖеĵ±Ç°µØÖ·¶ÁÈ¡Êý¾Ý³ö¿Ú²ÎÊý£ºx (´¢´æ¶Á³öµÄÊý¾Ý£© ***************************************************/unsigned char ReadCurrent(){unsigned char x;start(); //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_READ); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÁÆäÊý¾Ýx=ReadData(); //½«¶ÁÈ¡µÄÊý¾Ý´æÈëxstop(); //Í£Ö¹Êý¾Ý´«µÝreturn x; //·µ»Ø¶ÁÈ¡µÄÊý¾Ý}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º´ÓAT24CxxÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·¶ÁÈ¡Êý¾ÝÈë¿Ú²ÎÊý£ºset_add³ö¿Ú²ÎÊý£ºx ***************************************************/unsigned char ReadSet(unsigned char set_add)// ÔÚÖ¸¶¨µØÖ·¶ÁÈ¡{start(); //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_WRITE); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÔÆäдÈëÊý¾ÝWriteCurrent(set_add); //дÈëÖ¸¶¨µØÖ·return(ReadCurrent()); //´ÓÖ¸¶¨µØÖ·¶Á³öÊý¾Ý²¢·µ»Ø}

1.6. 实例仿真

编写程序代码，编译生成HEX文件，将HEX文件装载到proteus电路的单片机中，开始仿真，连接在P0口和P2口的两组发光二极管，看看他们显示的是否一致。

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1.7. 总结

通过本例，我们学习了I2C总线的原理、电路设计、编程方法。

2、开门红这首歌歌词

开门红这首歌歌词

歌名：开门红填词：洛兵谱曲：戚建波歌曲原唱：汤灿，火风合：咚地啷个天呐 咚地啷个地  咚地啷个南北与西东咚地啷个你呀 咚地啷个我  咚地啷个今天是开门红女：醒过你的梦呀是新新的春  回过你的神呀是清清的晨顺着太阳扯出条艳艳的虹呀  挂起你那心中美美的灯男：看看你的身旁是崭崭的人  走走你的脚下是敞敞的门沉下心气憋足了海海的劲呀  扬起笑脸吼出个壮壮的声开门红呀个儿好模样  女：漫天锣鼓敲不够热闹欢畅男：开门红呀个红四方  女：欢欢幸福扑打着你的胸膛男：开门红呀个儿大风光  女：漫天喜气蒸腾出更多梦想男：开门红呀个红四方  女：好好运道紧握在你的手上醒过你的梦呀是新新的春  回过你的神呀是清清的晨顺着太阳扯出条艳艳的虹呀  挂起你那心中美美的灯男：看看你的身旁是崭崭的人  走走你的脚下是敞敞的门沉下心气憋足了海海的劲呀  扬起笑脸吼出个壮壮的声开门红呀个儿好模样  女：漫天锣鼓敲不够热闹欢畅男：开门红呀个红四方  女：欢欢幸福扑打着你的胸膛男：开门红呀个儿好模样  女：漫天锣鼓敲不够热闹欢畅男：开门红呀个红四方  女：欢欢幸福扑打着你的胸膛男：开门红呀个儿大风光  女：漫天喜气蒸腾出更多梦想男：开门红呀个红四方  女：好好运道紧握在你的手上合：咚地啷个天呐 咚地啷个地  咚地啷个南北与西东咚地啷个你呀 咚地啷个我  咚地啷个今天是开门红扩展资料：开门红是著名歌手汤灿、火风演唱的作品之一，由洛兵填词，戚建波谱曲。出自专辑好日子。

发行于2002年1月1日，唱片公司：龙乐文化 录音：嘉莉录音工作室。

歌手简介：汤灿（Tang Can），1975年6月12日出生于湖南株洲，中国内地女歌手，国家一级演员，武汉音乐学院本科毕业，中国音乐学院硕士毕业。火风，原名霍烽，中国内地男歌手，1962年2月11日出生于辽宁省沈阳市。

《开门红》歌曲原唱是谁？

《开门红》是著名歌手汤灿、火风演唱的歌曲，由洛兵填词，戚建波谱曲，张宏光编曲，于1998年10月1日发行，收录在专辑《好日子》中。火风的歌曲大多都是喜庆畅快的，凭借这首《开门红》，连续被邀请参加央视春节联欢晚会。

物评评价汤灿从艺后，便被媒体称为“新民歌的领军人物”。

在民歌中，她借鉴通俗的演唱方法，将民歌演绎出时尚感和现代感。在着装上突破传统，走在时尚潮流的前沿，为演艺圈、民歌圈、时尚圈带来了一股清新之风。汤灿拥有靓丽的双眸，秀挺的鼻梁。欧化的外貌，以及洋溢的时尚气息，令其区别于其他民歌手，并受到观众的欢迎。

扎实的唱功使她以甜美、明亮的音色畅游在民族、美声、通俗唱法之间。

开门红的歌词

开门红的歌词如下：咚地啷个天呐，咚地啷个地，咚地啷个南北与西东，咚地啷个你呀，咚地啷个我，咚地啷个今天是开门红，醒过你的梦呀是新新的春，回过你的神呀是清清的晨，顺着太阳扯出条艳艳的虹呀，挂起你那心中美美的灯，看看你的身旁是崭崭的人儿，走走你的脚下是敞敞的门儿。沉下心气憋足咯海海的劲呀，扬起笑脸吼出个壮壮的声，开门红呀个好模样，漫天锣鼓敲不够热闹欢畅，开门红呀个红四方，欢欢幸福扑打着你的胸膛，开门红呀个大风光，漫天喜气蒸腾出更多梦想，开门红呀个红四方，好好运道紧握在你的手上，醒过你的梦呀是新新的春。

回过你的神呀是清清的晨，顺着太阳扯出条艳艳的虹呀，挂起你那心中美美的灯，看看你的身旁是崭崭的人儿，走走你的脚下是敞敞的门儿，沉下心气憋足咯海海的劲呀，扬起笑脸吼出个壮壮的声，开门红呀个好模样，漫天锣鼓敲不够热闹欢畅，开门红呀个红四方。

欢欢幸福扑打着你的胸膛，开门红呀个好模样，漫天锣鼓敲不够热闹欢畅，开门红呀个红四方，欢欢幸福扑打着你的胸膛，开门红呀个大风光，漫天喜气蒸腾出更多梦想，开门红呀个红四方，好好运道紧握在你的手上。咚地啷个天呐 咚地啷个地，咚地啷个南北与西东，咚地啷个你呀，咚地啷个我，咚地啷个今天是开门红。扩展资料：开门红是著名歌手火风、汤灿的作品之一，出自专辑好日子，于1998年10月1日发行。火风1995年底，发表首张个人创作专辑《大花轿》，从此走红全国，根据《大花轿》制作的音乐电视作品又获得1996年度中央电视台音乐电视大奖赛铜奖。

火风本人荣获华南五省十大风云人物称号。此外，火风凭借《大花轿》还获得日本NHK1996年十大金曲奖，广东省1996年度最受欢迎歌手及十大金曲等奖项，代表作有《开门红》、《老婆老婆我爱你》。

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