### 基于PIC16F877A的IIC总线模拟
#### 概述
本篇文章将深入探讨如何在微控制器PIC16F877A上实现IIC(Inter-Integrated Circuit)总线协议的模拟,并通过一个具体的示例程序来展示其工作原理。IIC总线是一种简单的双向二线制串行总线,主要用于连接低速的微控制器与各种外围设备。它由两条信号线组成:一条数据线SDA(Serial Data Line)和一条时钟线SCL(Serial Clock Line),通过这两条线可以实现主控器与多个从设备之间的通信。
#### PIC16F877A简介
PIC16F877A是Microchip公司推出的一款高性能、低功耗的8位微控制器。它具有丰富的内置资源,包括多种类型的输入输出端口、定时器、ADC(模数转换器)、PWM(脉宽调制)等功能模块,非常适合应用于各种嵌入式系统中。此外,PIC16F877A还支持在线编程功能,便于软件的开发和调试。
#### IIC总线原理
IIC总线是一种开放式的协议标准,用于短距离内的芯片间数据交换。其特点如下:
- **硬件接口简单**:只需要两根信号线。
- **多设备连接**:可以通过地址编码区分不同的设备。
- **主从结构**:通信过程中必须有一个主设备和一个或多个从设备。
- **寻址机制**:每个设备都有一个唯一的7位地址,主设备通过该地址选择特定的从设备进行通信。
- **数据传输**:数据是以字节为单位进行传输的,每次数据传输后都需要从设备发送确认应答信号。
#### 示例程序分析
下面是对示例程序的关键部分进行详细解析:
1. **配置与初始化**:
- `#include<pic.h>`:包含PIC系列微控制器的标准库头文件。
- `__CONFIG(0X2F02);`:设置微控制器的工作配置,例如振荡器类型、看门狗定时器等。
- `iic_init()`函数实现了对IIC模块的初始化,包括设置端口方向、启用模块等。
2. **数据发送与接收**:
- `write_register(uchar addr, uchar* date, uchar num)`:此函数用于向指定地址的设备写入数据。
- 参数`addr`表示目标设备地址。
- 参数`date`是指向待发送数据的指针。
- 参数`num`表示要发送的数据个数。
- `read_register(uchar addr, uchar* date, uchar num)`:此函数用于从指定地址的设备读取数据。
- 参数`addr`表示目标设备地址。
- 参数`date`是指向接收数据的指针。
- 参数`num`表示要读取的数据个数。
- 在这两个函数中,通过设置不同的寄存器和控制位来实现数据的发送和接收过程。
3. **显示功能**:
- `display(uchar chosebit, uchar date)`:此函数用于控制数码管显示。
- 参数`chosebit`表示选择数码管的位数。
- 参数`date`表示要显示的数字。
- 此函数通过控制端口来实现对数码管的驱动,显示相应的数字。
4. **主函数**:
- `void main()`:程序的入口点。
- 首先调用`iic_init()`初始化IIC模块。
- 使用`write_register()`函数向目标设备写入初始数据。
- 进入无限循环,周期性地使用`read_register()`读取数据,并通过`display()`函数将读取到的数据在数码管上显示出来。
#### 总结
通过上述示例程序的学习,我们可以了解到在PIC16F877A微控制器上实现IIC总线通信的基本方法。这种通信方式不仅可以简化硬件设计,还可以提高系统的集成度和灵活性。对于初学者来说,理解这些基础知识是非常重要的,因为它们是进一步探索更多复杂应用的基础。