**I2C总线驱动与C51编程详解**
I2C（Inter-Integrated Circuit）总线是由飞利浦（现NXP半导体）在1982年开发的一种同步串行通信接口，它允许微控制器和其他设备之间进行双向数据传输。这种通信协议简单、高效，仅需要两根线（SDA数据线和SCL时钟线）就能实现多设备间的通信，广泛应用于嵌入式系统中。
在C51语言中实现I2C总线驱动，我们需要理解以下几个关键知识点：
1. **C51编程基础**：C51是针对8051系列微控制器的C语言扩展，它提供了直接访问硬件寄存器的能力。编写I2C驱动时，我们需要对8051的IO端口、定时器和中断等有深入理解。
2. **I2C协议**：I2C协议规定了起始信号、停止信号、应答/非应答信号、数据传输格式等。起始信号由SCL为高电平时SDA由高变低产生，停止信号则是SCL为高时SDA由低变高。数据传输时，每个字节的高位先发送，最后是应答位，接收方通过拉低SDA线来应答。
3. **I2C时序控制**：C51代码中，我们需要精确控制SCL时钟线的高低电平转换，以及SDA数据线的读写操作。这通常通过定时器和中断来实现。例如，我们可以设置定时器产生特定频率的脉冲，用作SCL时钟。
4. **I2C主从通信模式**：在I2C系统中，至少有一个主设备（如微控制器）控制时钟并发起通信，多个从设备响应。C51驱动程序需包含主设备的寻址和数据发送接收功能。
5. **I2C数据传输**：C51程序中，数据的发送是通过写入相应的IO端口完成，而接收则需要通过读取IO端口并检测应答位。在传输过程中，要处理好数据的字节边界和应答位的逻辑。
6. **错误处理**：在实际应用中，可能遇到总线冲突、超时、应答错误等问题。因此，C51驱动程序需要包含适当的错误检测和恢复机制。
7. **示例代码**：
```c
// 起始信号
SDA_OUT(); // 将SDA设为输出模式
SDA = 1; SCL = 1; // 先保持SDA和SCL高
delay(); // 延时
SDA = 0; // SDA下降沿，产生起始信号
delay();
// 发送从设备地址和读写位
send_byte(address | rw); // address为从设备地址，rw为读写位
// 接收或发送数据
if (rw == READ) {
while (bit_count < 8) { // 读取8位数据
SCL = 1; // 提升SCL，准备读取数据
delay();
data = data << 1; // 左移数据位
if (SDA == 1)
data |= 1; // 如果SDA为高，设置最低位为1
SCL = 0; // 降低SCL，准备下一个时钟周期
bit_count++;
}
} else {
for (bit_count = 0; bit_count < 8; bit_count++) { // 发送8位数据
SCL = 1;
delay();
SDA = (data & 0x80) ? 1 : 0; // 将最高位移出
data <<= 1;
SCL = 0;
}
}
// 结束信号
SDA = 1; SCL = 1; // 先保持SDA和SCL高
delay();
SCL = 0; // SCL下降沿，准备释放SDA
delay();
SDA = 0; // SDA下降沿，产生停止信号
```
这个例子展示了基本的I2C通信过程，但实际项目中可能需要根据具体硬件和应用需求进行调整。
I2C总线驱动的C51语言源程序涉及了I2C协议、C51编程、时序控制、数据传输等多个方面的知识。通过编写和调试这样的程序，可以加深对嵌入式系统通信机制的理解，并提升实际应用能力。
I2C.doc.rar （1个子文件） 
I2C.doc.wps 27KB
