51单片机.之i2c读写eproom

1、i2c读写eeproom

通过uart发送数据，单片机接收数据后，显示到lcd，并写到eeprom保存。每次开机时，读取eeprom保存的数据，显示到 lcd。

程序框架
1、i2c驱动时序
2、uart中断收发数据
3、eeprom读写驱动
4、lcd驱动
5、main 应用程序，定时器1s中断循环监控，uart是否有数据，有就显示到lcd，并写入eeprom。






1、i2c.c

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>#define I2CDelay()  {_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}
sbit I2C_SCL = P3^7;
sbit I2C_SDA = P3^6;/* 产生总线起始信号 */
void I2CStart()
{I2C_SDA = 1; //首先确保SDA、SCL都是高电平I2C_SCL = 1;I2CDelay();I2C_SDA = 0; //先拉低SDAI2CDelay();I2C_SCL = 0; //再拉低SCL
}
/* 产生总线停止信号 */
void I2CStop()
{I2C_SCL = 0; //首先确保SDA、SCL都是低电平I2C_SDA = 0;I2CDelay();I2C_SCL = 1; //先拉高SCLI2CDelay();I2C_SDA = 1; //再拉高SDAI2CDelay();
}
/* I2C总线写操作，dat-待写入字节，返回值-从机应答位的值 */
bit I2CWrite(unsigned char dat)
{bit ack;  //用于暂存应答位的值unsigned char mask;  //用于探测字节内某一位值的掩码变量for (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行{if ((mask&dat) == 0)  //该位的值输出到SDA上I2C_SDA = 0;elseI2C_SDA = 1;I2CDelay();I2C_SCL = 1;          //拉高SCLI2CDelay();I2C_SCL = 0;          //再拉低SCL，完成一个位周期}I2C_SDA = 1;   //8位数据发送完后，主机释放SDA，以检测从机应答I2CDelay();I2C_SCL = 1;   //拉高SCLack = I2C_SDA; //读取此时的SDA值，即为从机的应答值I2CDelay();I2C_SCL = 0;   //再拉低SCL完成应答位，并保持住总线return (~ack); //应答值取反以符合通常的逻辑：//0=不存在或忙或写入失败，1=存在且空闲或写入成功
}
/* I2C总线读操作，并发送非应答信号，返回值-读到的字节 */
unsigned char I2CReadNAK()
{unsigned char mask;unsigned char dat;I2C_SDA = 1;  //首先确保主机释放SDAfor (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行{I2CDelay();I2C_SCL = 1;      //拉高SCLif(I2C_SDA == 0)  //读取SDA的值dat &= ~mask; //为0时，dat中对应位清零elsedat |= mask;  //为1时，dat中对应位置1I2CDelay();I2C_SCL = 0;      //再拉低SCL，以使从机发送出下一位}I2C_SDA = 1;   //8位数据发送完后，拉高SDA，发送非应答信号I2CDelay();I2C_SCL = 1;   //拉高SCLI2CDelay();I2C_SCL = 0;   //再拉低SCL完成非应答位，并保持住总线return dat;
}
/* I2C总线读操作，并发送应答信号，返回值-读到的字节 */
unsigned char I2CReadACK()
{unsigned char mask;unsigned char dat;I2C_SDA = 1;  //首先确保主机释放SDAfor (mask=0x80; mask!=0; mask>>=1) //从高位到低位依次进行{I2CDelay();I2C_SCL = 1;      //拉高SCLif(I2C_SDA == 0)  //读取SDA的值dat &= ~mask; //为0时，dat中对应位清零elsedat |= mask;  //为1时，dat中对应位置1I2CDelay();I2C_SCL = 0;      //再拉低SCL，以使从机发送出下一位}I2C_SDA = 0;   //8位数据发送完后，拉低SDA，发送应答信号I2CDelay();I2C_SCL = 1;   //拉高SCLI2CDelay();I2C_SCL = 0;   //再拉低SCL完成应答位，并保持住总线return dat;
}

2、eeprom.c

#include <reg52.h>extern void I2CStart();
extern void I2CStop();
extern unsigned char I2CReadACK();
extern unsigned char I2CReadNAK();
extern bit I2CWrite(unsigned char dat);/* E2读取函数，buf-数据接收指针，addr-E2中的起始地址，len-读取长度 */
void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)
{do {                       //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作I2CStart();if (I2CWrite(0x50<<1)) //应答则跳出循环，非应答则进行下一次查询{break;}I2CStop();} while(1);I2CWrite(addr);            //写入起始地址I2CStart();                //发送重复启动信号I2CWrite((0x50<<1)|0x01);  //寻址器件，后续为读操作while (len > 1)            //连续读取len-1个字节{*buf++ = I2CReadACK(); //最后字节之前为读取操作+应答len--;}*buf = I2CReadNAK();       //最后一个字节为读取操作+非应答I2CStop();
}
/* E2写入函数，buf-源数据指针，addr-E2中的起始地址，len-写入长度 */
void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len)
{while (len > 0){//等待上次写入操作完成do {                       //用寻址操作查询当前是否可进行读写操作I2CStart();if (I2CWrite(0x50<<1)) //应答则跳出循环，非应答则进行下一次查询{break;}I2CStop();} while(1);//按页写模式连续写入字节I2CWrite(addr);           //写入起始地址while (len > 0){I2CWrite(*buf++);     //写入一个字节数据len--;                //待写入长度计数递减addr++;               //E2地址递增if ((addr&0x07) == 0) //检查地址是否到达页边界，24C02每页8字节，{                     //所以检测低3位是否为零即可break;            //到达页边界时，跳出循环，结束本次写操作}}I2CStop();}
}

3、uart.c

#include <reg52.h>bit flagFrame = 0;  //帧接收完成标志，即接收到一帧新数据
bit flagTxd = 0;    //单字节发送完成标志，用来替代TXD中断标志位
unsigned char cntRxd = 0;   //接收字节计数器
unsigned char pdata bufRxd[64];  //接收字节缓冲区extern void UartAction(unsigned char *buf, unsigned char len);/* 串口配置函数，baud-通信波特率 */
void ConfigUART(unsigned int baud)
{SCON  = 0x50;  //配置串口为模式1TMOD &= 0x0F;  //清零T1的控制位TMOD |= 0x20;  //配置T1为模式2TH1 = 256 - (11059200/12/32)/baud;  //计算T1重载值TL1 = TH1;     //初值等于重载值ET1 = 0;       //禁止T1中断ES  = 1;       //使能串口中断TR1 = 1;       //启动T1
}
/* 串口数据写入，即串口发送函数，buf-待发送数据的指针，len-指定的发送长度 */
void UartWrite(unsigned char *buf, unsigned char len)
{while (len--)  //循环发送所有字节{flagTxd = 0;      //清零发送标志SBUF = *buf++;    //发送一个字节数据while (!flagTxd); //等待该字节发送完成}
}
/* 串口数据读取函数，buf-接收指针，len-指定的读取长度，返回值-实际读到的长度 */
unsigned char UartRead(unsigned char *buf, unsigned char len)
{unsigned char i;if (len > cntRxd)  //指定读取长度大于实际接收到的数据长度时，{                  //读取长度设置为实际接收到的数据长度len = cntRxd;}for (i=0; i<len; i++)  //拷贝接收到的数据到接收指针上{*buf++ = bufRxd[i];}cntRxd = 0;  //接收计数器清零return len;  //返回实际读取长度
}
/* 串口接收监控，由空闲时间判定帧结束，需在定时中断中调用，ms-定时间隔 */
void UartRxMonitor(unsigned char ms)
{static unsigned char cntbkp = 0;static unsigned char idletmr = 0;if (cntRxd > 0)  //接收计数器大于零时，监控总线空闲时间{if (cntbkp != cntRxd)  //接收计数器改变，即刚接收到数据时，清零空闲计时{cntbkp = cntRxd;idletmr = 0;}else                   //接收计数器未改变，即总线空闲时，累积空闲时间{if (idletmr < 30)  //空闲计时小于30ms时，持续累加{idletmr += ms;if (idletmr >= 30)  //空闲时间达到30ms时，即判定为一帧接收完毕{flagFrame = 1;  //设置帧接收完成标志}}}}else{cntbkp = 0;}
}
/* 串口驱动函数，监测数据帧的接收，调度功能函数，需在主循环中调用 */
void UartDriver()
{unsigned char len;unsigned char pdata buf[40];if (flagFrame) //有命令到达时，读取处理该命令{flagFrame = 0;len = UartRead(buf, sizeof(buf));  //将接收到的命令读取到缓冲区中UartAction(buf, len);  //传递数据帧，调用动作执行函数}
}
/* 串口中断服务函数 */
void InterruptUART() interrupt 4
{if (RI)  //接收到新字节{RI = 0;  //清零接收中断标志位if (cntRxd < sizeof(bufRxd)) //接收缓冲区尚未用完时，{                            //保存接收字节，并递增计数器bufRxd[cntRxd++] = SBUF;}}if (TI)  //字节发送完毕{TI = 0;   //清零发送中断标志位flagTxd = 1;  //设置字节发送完成标志}
}

4、lcd.c

#include <reg52.h>#define LCD1602_DB  P0
sbit LCD1602_RS = P1^0;
sbit LCD1602_RW = P1^1;
sbit LCD1602_E  = P1^5;/* 等待液晶准备好 */
void LcdWaitReady()
{unsigned char sta;LCD1602_DB = 0xFF;LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 1;do {LCD1602_E = 1;sta = LCD1602_DB; //读取状态字LCD1602_E = 0;} while (sta & 0x80); //bit7等于1表示液晶正忙，重复检测直到其等于0为止
}
/* 向LCD1602液晶写入一字节命令，cmd-待写入命令值 */
void LcdWriteCmd(unsigned char cmd)
{LcdWaitReady();LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 0;LCD1602_DB = cmd;LCD1602_E  = 1;LCD1602_E  = 0;
}
/* 向LCD1602液晶写入一字节数据，dat-待写入数据值 */
void LcdWriteDat(unsigned char dat)
{LcdWaitReady();LCD1602_RS = 1;LCD1602_RW = 0;LCD1602_DB = dat;LCD1602_E  = 1;LCD1602_E  = 0;
}
/* 设置显示RAM起始地址，亦即光标位置，(x,y)-对应屏幕上的字符坐标 */
void LcdSetCursor(unsigned char x, unsigned char y)
{unsigned char addr;if (y == 0)  //由输入的屏幕坐标计算显示RAM的地址addr = 0x00 + x;  //第一行字符地址从0x00起始elseaddr = 0x40 + x;  //第二行字符地址从0x40起始LcdWriteCmd(addr | 0x80);  //设置RAM地址
}
/* 在液晶上显示字符串，(x,y)-对应屏幕上的起始坐标，str-字符串指针 */
void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str)
{LcdSetCursor(x, y);   //设置起始地址while (*str != '\0')  //连续写入字符串数据，直到检测到结束符{LcdWriteDat(*str++);}
}
/* 初始化1602液晶 */
void InitLcd1602()
{LcdWriteCmd(0x38);  //16*2显示，5*7点阵，8位数据接口LcdWriteCmd(0x0C);  //显示器开，光标关闭LcdWriteCmd(0x06);  //文字不动，地址自动+1LcdWriteCmd(0x01);  //清屏
}

5、main.c

#include <reg52.h>unsigned char T0RH = 0;  //T0重载值的高字节
unsigned char T0RL = 0;  //T0重载值的低字节void InitShowStr();
void ConfigTimer0(unsigned int ms);
extern void InitLcd1602();
extern void LcdShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *str);
extern void E2Read(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len);
extern void E2Write(unsigned char *buf, unsigned char addr, unsigned char len);
extern void UartDriver();
extern void ConfigUART(unsigned int baud);
extern void UartRxMonitor(unsigned char ms);
extern void UartWrite(unsigned char *buf, unsigned char len);void main()
{EA = 1;            //开总中断ConfigTimer0(1);   //配置T0定时1msConfigUART(9600);  //配置波特率为9600InitLcd1602();     //初始化液晶InitShowStr();     //初始显示内容while (1){UartDriver();  //调用串口驱动}
}
/* 处理液晶屏初始显示内容 */
void InitShowStr()
{unsigned char str[17];str[16] = '\0';         //在最后添加字符串结束符，确保字符串可以结束E2Read(str, 0x20, 16);  //读取第一行字符串，其E2起始地址为0x20LcdShowStr(0, 0, str);  //显示到液晶屏E2Read(str, 0x40, 16);  //读取第二行字符串，其E2起始地址为0x40LcdShowStr(0, 1, str);  //显示到液晶屏
}
/* 内存比较函数，比较两个指针所指向的内存数据是否相同，ptr1-待比较指针1，ptr2-待比较指针2，len-待比较长度返回值-两段内存数据完全相同时返回1，不同返回0 */
bit CmpMemory(unsigned char *ptr1, unsigned char *ptr2, unsigned char len)
{while (len--){if (*ptr1++ != *ptr2++)  //遇到不相等数据时即刻返回0{return 0;}}return 1;  //比较完全部长度数据都相等则返回1
}
/* 将一字符串整理成16字节的固定长度字符串，不足部分补空格out-整理后的字符串输出指针，in-待整理字符串指针 */
void TrimString16(unsigned char *out, unsigned char *in)
{unsigned char i = 0;while (*in != '\0')  //拷贝字符串直到输入字符串结束{*out++ = *in++;i++;if (i >= 16)    //当拷贝长度已达到16字节时，强制跳出循环{break;}}for ( ; i<16; i++)  //如不足16个字节则用空格补齐{*out++ = ' ';}*out = '\0';        //最后添加结束符
}
/* 串口动作函数，根据接收到的命令帧执行响应的动作buf-接收到的命令帧指针，len-命令帧长度 */
void UartAction(unsigned char *buf, unsigned char len)
{unsigned char i;unsigned char str[17];unsigned char code cmd0[] = "showstr1 ";  //第一行字符显示命令unsigned char code cmd1[] = "showstr2 ";  //第二行字符显示命令unsigned char code cmdLen[] = {           //命令长度汇总表sizeof(cmd0)-1, sizeof(cmd1)-1,};unsigned char code *cmdPtr[] = {          //命令指针汇总表&cmd0[0],  &cmd1[0],};for (i=0; i<sizeof(cmdLen); i++)  //遍历命令列表，查找相同命令{if (len >= cmdLen[i])  //首先接收到的数据长度要不小于命令长度{if (CmpMemory(buf, cmdPtr[i], cmdLen[i]))  //比较相同时退出循环{break;}}}switch (i) //根据比较结果执行相应命令{case 0:buf[len] = '\0';                   //为接收到的字符串添加结束符TrimString16(str, buf+cmdLen[0]);  //整理成16字节固定长度字符串LcdShowStr(0, 0, str);             //显示字符串1E2Write(str, 0x20, sizeof(str));   //保存字符串1，起始地址为0x20break;case 1:buf[len] = '\0';                   //为接收到的字符串添加结束符TrimString16(str, buf+cmdLen[1]);  //整理成16字节固定长度字符串LcdShowStr(0, 1, str);             //显示字符串1E2Write(str, 0x40, sizeof(str));   //保存字符串2，起始地址为0x40break;default:   //未找到相符命令时，给上机发送“错误命令”的提示UartWrite("bad command.\r\n", sizeof("bad command.\r\n")-1);return;}buf[len++] = '\r';  //有效命令被执行后，在原命令帧之后添加buf[len++] = '\n';  //回车换行符后返回给上位机，表示已执行UartWrite(buf, len);
}
/* 配置并启动T0，ms-T0定时时间 */
void ConfigTimer0(unsigned int ms)
{unsigned long tmp;  //临时变量tmp = 11059200 / 12;      //定时器计数频率tmp = (tmp * ms) / 1000;  //计算所需的计数值tmp = 65536 - tmp;        //计算定时器重载值tmp = tmp + 32;           //补偿中断响应延时造成的误差T0RH = (unsigned char)(tmp>>8);  //定时器重载值拆分为高低字节T0RL = (unsigned char)tmp;TMOD &= 0xF0;   //清零T0的控制位TMOD |= 0x01;   //配置T0为模式1TH0 = T0RH;     //加载T0重载值TL0 = T0RL;ET0 = 1;        //使能T0中断TR0 = 1;        //启动T0
}
/* T0中断服务函数，执行串口接收监控和蜂鸣器驱动 */
void InterruptTimer0() interrupt 1
{TH0 = T0RH;  //重新加载重载值TL0 = T0RL;UartRxMonitor(1);  //串口接收监控
}