浅谈单片机的数据输入和接收

1. 序

本文将以51单片机的I2C通信协议为例，将涉及到I2C的基本过程以及其中我认为比较重要的点。

2. I2C的基本过程

首先：IIC作为一种串行通信协议，它需要两根线来完成数据传输。一根是时钟线SCL，另外一根是数据传输线SDA，其中这个数据传输线是双向的，既可以主机向从机也可以从机向主机。

发送过程：发送一个开始信号（SCL为高电平SDA由高电平变成低电平，持续时间大于4.7us。为了方便统一将延时设置为10us）。紧随着是7位从机地址位，而这7位地址位前四位为固定地址，后三位为可编程地址。一般情况下，固定地址为1010（十六进制的a）。从机地址位之后的一位是传输方向位，0表示主机向从机放松数据。然后，从机要向主机发送一个应答。表示被寻址的从机知道自己需要接收地址。发送应答后，开始发送数据，每发送一个字节的数据，都需要进行应答或着非应答来进行判断。（这是主机向从机发送数据）

代码部分：

unsigned char I2cSendByte(unsigned char dat)
{
	unsigned char a=0,b=0;//最大255，一个机器周期为1us，最大延时255us。		
	for(a=0;a<8;a++)//要发送8位，从最高位开始
	{
		SDA=dat>>7;	 //起始信号之后SCL=0，所以可以直接改变SDA信号
		dat=dat<<1;
		Delay10us();
		SCL=1;
		Delay10us();//建立时间>4.7us
		SCL=0;		//低电平进行传送数据
		Delay10us();//时间大于4us		
	}
	SDA=1;	 //释放时钟线和数据线
	Delay10us(); //也可以不写
	SCL=1;
	while(SDA)//等待应答，也就是等待从设备把SDA拉低
	{
		b++;
		if(b>200)	 //如果超过2000us没有应答发送失败，或者为非应答，表示接收结束
		{
			SCL=0;
			Delay10us();
			return 0;
		}
	}
	SCL=0;
	Delay10us();
 	return 1;		
}

这个部分用来将我们写入的命令转换成数据线相应的高低电平起伏。简单的说，就是发送数据。
需要注意的是，我们需要先将高位数据发送，这个过程我们可以通过右移7位来实现；（SDA=dat>>7）是为了获取最高位的数据（0或1）。dat=dat<<1;是为下一次循环获取第二高位数据做准备。至于后面的while循环部分，是为了判断是否产生应答，以决定是否继续发送数据。以下是时序图用来增加理解：
接下来是读取数据部分：

unsigned char I2cReadByte()
{
	unsigned char a=0,dat=0;
	SDA=1;			//起始和发送一个字节之后SCL都是0
	Delay10us();
	for(a=0;a<8;a++)//接收8个字节
	{
		SCL=1;
		Delay10us(); //使数据保持稳定  
		dat<<=1;
		dat|=SDA;	   
		Delay10us();
		SCL=0;
		Delay10us();
	}
	return dat;		
}

这里有一个比较重要的点：dat=0，当dat<<=1之后，它依旧是0，但是当我们进行dat|=SDA运算后，dat为0000 0001（在这里，我假设sda为高电平），如果我们需要纠结dat为0的时候是几位的，在这里，我理解为8位，毕竟我以前都误以为是一位…因为当它是一位，会导致整个循环过后，数据是9位…
除此之外，还需要注意一个顺序问题！先左移，在进行与运算！！！在这里，我简单写一个循环过程（假设sda一直为高电平）：dat=0-----> dat<<1(dat=0000 0000)----->dat|=SDA(dat= 0000 0001)-----> dat<<1(dat=0000 0010)----->dat|=SDA(dat=0000 0011);到此，我想要强调的是，这个顺序可以保证移位8次，如果顺序相反，会导致移位9次，当然了，没有必要去记忆背诵这个顺序，理解才是最重要的。

至此，我想要记录的主要内容已经over了~

对了！如果从机在接收完一次数据后不希望继续接收，需要在以此刻为基准，接收的第一个数据后发送一个非应答信号！千万不要记错了