I2C數據的傳輸

　　在I2C總線傳輸過程中，如圖3所示將兩種特定的情況定義為開始和停止條件，開始和停止條件由主控器產生：錄SCL保持“高”，SDA由“高”變為“低”時為開始條件，SCL保持“高”，SDA由“低”變為“高”是為停止條件。使用硬件接口可以很容易地檢測開始和停止條件，沒有這種接口的微機必須以每時鐘周期至少兩次對SDA取樣以便檢測這種變化。

只有當SCL線上的時鐘信號為低時，數據線上的“高”或“低”狀態才可以改變，在SDA線上的每個字節必須是8位，且傳輸的字節不限，但是每個字節必須有一個應答ACK。如果一接收器件在完成其他功能（如一內部中斷）前不能接收另一數據的完整字節時，它可以保持時鐘線SCL為低，以促使發送器進入等待狀態，當接收器準備好接受數據的其它字節并釋放時鐘SCL后，數據傳輸繼續進行。I2C數據總線傳達時序如圖4。

　　數據傳送必須有應答。與應答對應的時鐘脈沖由主控制產生，發送器在應答期間必須下拉SDA線。當導址的被控器件不能應答時，數據保護為高，接著主控制產生停止條件終止傳輸。

　　I2C總線的應用

　　下面就是用GMS97C2051（武漢力源公司產品，與AT89C2051兼容）的通用I/O口作為I2C總線接口，由軟件控制實現數據傳送，圖5為其連線路圖。

　　在單主控器的系統中，時鐘線僅由主控器驅動，因此可以用51的一根I/O線作為SCL信號線，將其設置為輸出方式，由軟件控制產生串行時鐘信號，在實際系統中使用P1.3，另一根I/O線P1.2作為I2C總線的串行數據線，由軟件控制在時鐘的低電平期間讀取或輸出數據。系統傳輸數據的過程如下：先由單片機給出一個啟始數據信號，接著送出要訪問器件的7位地址數據，并等待被控器件的就答信號，當收到應答信號后，根據訪問要求進行相應的操作。如果是讀入數據，則數據線可一直設為輸入方式，中間不需要改變SDA線的工作方式，在每讀和主個字節，均應依次檢測應答信號，如果是輸出數據，則首先將SDA設置為輸出方式，當發送完一個字節后，需要改變SDA線為輸入方式，此時讀入被控器件的應答信號，至此完成了一個字節的傳送。當所有數據傳輸完比，應向SDA發出一個停止信號，結束該次數據傳輸。

在一個串行數據通道中.I2C總線控制器可以配置成主模式或從模式。開發過程中，MPC8250的I2C總線控制器工作在主模式，作為主設備；與總線相連的I2C設備為AT24C01A型EEPROM，作為從設備。主設備和從設備都可以工作于接收和發送狀態。總線必須由主設備控制，主設備產生串行時鐘控制總線的傳輸方向，并產生起始和停止條件。

　　以下用51匯編語言實現啟始、停止、讀、寫、應答的程序。

　　（1）啟始位程序：

　　ACK：CLR P1.3

　　NOP

　　NOP

　　SETB P1.2

　　NOP

　　NOP

　　NOP

　　CPL P1.3 ；P1.3=1

　　NOP

　　NOP

　　NOP

　　DENGDAI：JB P1.2，DENGDAI RET