I2C尋址模式

　　I2C 每一位信號的時序流程，而 I2C 通信在字節級的傳輸中，也有固定的時序要求。I2C 通信的起始信號（Start）后，首先要發送一個從機的地址，這個地址一共有 7位，緊跟著的第 8 位是數據方向位（R/W），“0”表示接下來要發送數據（寫），‘“1”表示接下來是請求數據（讀）。

　　我們知道，打電話的時候，當撥通電話，接聽方撿起電話肯定要回一個“喂”，這就是告訴撥電話的人，這邊有人了。同理，這個第九位 ACK 實際上起到的就是這樣一個作用。當我們發送完了這 7 位地址和 1 位方向后，如果發送的這個地址確實存在，那么這個地址的器件應該回應一個 ACK（拉低 SDA 即輸出“0”），如果不存在，就沒“人”回應 ACK（SDA將保持高電平即“1”）。

　　那我們寫一個簡單的程序，訪問一下我們板子上的 EEPROM 的地址，另外再寫一個不存在的地址，看看它們是否能回一個 ACK，來了解和確認一下這個問題。

　　我們板子上的 EEPROM 器件型號是 24C02，在 24C02 的數據手冊 3.6 節中可查到，24C02的 7 位地址中，其中高 4 位是固定的 0b1010，而低 3 位的地址取決于具體電路的設計，由芯片上的 A2、A1、A0 這 3 個引腳的實際電平決定，來看一下我們的 24C02 的電路圖，它和24C01 的原理圖完全一樣，如圖 14-4 所示。

　　圖 14-4 24C02 原理圖

　　從圖 14-4 可以看出來，我們的 A2、A1、A0 都是接的 GND，也就是說都是 0，因此 24C02的 7 位地址實際上是二進制的 0b1010000，也就是 0x50。我們用 I2C 的協議來尋址 0x50，另外再尋址一個不存在的地址 0x62，尋址完畢后，把返回的 ACK 顯示到我們的 1602 液晶上，大家對比一下。

　　文件程序源代碼

　　我們把這個程序在 KST-51 開發板上運行完畢，會在液晶上邊顯示出來我們預想的結果，主機發送一個存在的從機地址，從機會回復一個應答位，即應答位為 0；主機如果發送一個不存在的從機地址，就沒有從機應答，即應答位為 1。

　　前面的章節中已經提到利用庫函數_nop_（）可以進行精確延時，一個_nop_（）的時間就是一個機器周期，這個庫函數包含在 intrins.h 這個文件中，如果要使用這個庫函數，只需要在程序最開始，和包含 reg52.h 一樣，include《intrins.h》之后，程序中就可以使用這個庫函數了。

　　還有一點要提一下，I2C 通信分為低速模式 100kbit/s、快速模式 400kbit/s 和高速模式3.4Mbit/s。因為所有的 I2C 器件都支持低速，但卻未必支持另外兩種速度，所以作為通用的I2C 程序我們選擇 100k 這個速率來實現，也就是說實際程序產生的時序必須小于等于 100k的時序參數，很明顯也就是要求 SCL 的高低電平持續時間都不短于 5us，因此我們在時序函數中通過插入 I2CDelay（）這個總線延時函數（它實際上就是 4 個 NOP 指令，用 define 在文件開頭做了定義），加上改變 SCL 值語句本身占用的至少一個周期，來達到這個速度限制。如果以后需要提高速度，那么只需要減小這里的總線延時時間即可。

　　此外我們要學習一個發送數據的技巧，就是 I2C 通信時如何將一個字節的數據發送出去。大家注意函數 I2CWrite 中，用的那個 for 循環的技巧。for （mask=0x80; mask！=0; mask》》=1），由于 I2C 通信是從高位開始發送數據，所以我們先從最高位開始，0x80 和 dat 進行按位與運算，從而得知 dat 第 7 位是 0 還是 1，然后右移一位，也就是變成了用 0x40 和 dat 按位與運算，得到第 6 位是 0 還是 1，一直到第 0 位結束，最終通過 if 語句，把 dat 的 8 位數據依次發送了出去。其它的邏輯大家對照前邊講到的理論知識，認真研究明白就可以了。