用I/O口模拟总线时序

在做总线通信过程中，我们很少会用到这样方法，一般在我们选择MCU的时候都会带有你所需要的通信接口。但是，对于一些简单的通信应该用的场合，一般在一些传感器的数据通信过程中，传感器厂商会将通信协议做一些改变，这些通信协议也没有一个标准的协议规定。以至于传感器的兼容性很差，甚至有时候找不到能够与其通信的MCU，这个时候有一种方法就是用I/O口来模拟通信总线（由于I/O速度的限制一般只适用于低速的通信总线）的时序。之前，用I2C通信做一个温湿度测量的工程，本篇文章就以一个例子来看看如何用I/O口对总线时序进行模拟。

我们平时计算机常用的RS232/485工作在异步工作状态时是有严格的数据时钟限制，也就是我们所说的波特率，通信的两个设备有相同的波特率才能正确的通信。对于同步通信一般没有严格的时间限制，总线通过高低电平来分辨数据是“0”还是“1”，有两个关键的时刻：上升沿，下降沿。它是用过上升沿和下降沿的时刻来读写数据的，也就是说这样的话通信频率不是固定的，因为通信的设备“数”的是上升沿和下降沿的数目，然后读写数据线上的数据。笔者做过实验，将I2C通信的频率降到了10Hz左右，这样用示波器能够很好的捕捉到每一个时钟，通信的结果也是正确的。

好了，直接来看案例吧。

通常我们的I2C的通信时序应该如下图所示，在时钟线拉高的情况下，将数据线拉低就会产生一个启动信号。但是传感器SHT的启动信号却是一个数据线拉低后，时钟线产生一个脉冲，而后再将数据线拉高，这样做的好处是在一定程度上确保了总线正确的启动，但是几乎与之匹配的MCU。这个时候就需要通过I/O模拟的方式来与SHT11完成通信。

 

 

 

  1 #define IIC_SCL RC0     //I2C时钟线
  2 #define IIC_SDA RC1     //I2C数据线
  3 #define IIC_SCL_DIR TRISC0   //I2C时钟线传输方向
  4 #define IIC_SDA_DIR TRISC1   //I2C数据线传输方向
  5 #define PORT_INPUT 1
  6 #define PORT_OUTPUT 0
  7 
  8 #define IIC_SCL_HIGH() IIC_SCL_DIR = PORT_INPUT           //时钟线拉高
  9 #define IIC_SCL_LOW()  IIC_SCL_DIR = PORT_OUTPUT;IIC_SCL=0//时钟线拉低
 10 #define IIC_SDA_HIGH() IIC_SDA_DIR = PORT_INPUT           //数据线拉高
 11 #define IIC_SDA_LOW()  IIC_SDA_DIR = PORT_OUTPUT;IIC_SDA=0//数据线拉低
 12 
 13 
 14 /***************
 15 *SHT11启动时序
 16 ***************/
 17 void SHT_START(void)
 18 {
 19 IIC_SCL_HIGH();
 20 IIC_SDA_HIGH();
 21 delay_us(5);
 22 IIC_SDA_LOW();
 23 delay_us(5);
 24 IIC_SCL_LOW();
 25 delay_us(5);
 26 IIC_SCL_HIGH();
 27 delay_us(5);
 28 IIC_SDA_HIGH();
 29 delay_us(5);
 30 IIC_SCL_LOW();
 31 }
 32 /***************
 33 *SHT11发送数据时序
 34 ***************/
 35 void SHT_SEND(uchar data)
 36 {uchar i,data1;
 37 for(i=0;i<8;i++)
 38 {
 39 data1=data<<i;
 40 if(!(data1&0x80))
 41 IIC_SDA_LOW();
 42 if(data1&0x80)
 43 IIC_SDA_HIGH();
 44 IIC_SCL_LOW();        //写完1位数据将时钟线拉低,等待发送
 45 delay_us(5);
 46 IIC_SCL_HIGH();        //时钟线上升沿，发送1位数据
 47 delay_us(5);           //等待1位数据发送完成
 48 }
 49 IIC_SCL_LOW();
 50 IIC_SDA_HIGH();        //8位数据发送完成，数据线拉高，等待SLAVE器件响应
 51 delay_us(5);
 52 IIC_SCL_HIGH();        //时钟线拉高，产生上升沿读取数据线是否SLAVE器件有响应
 53 //while(IIC_SDA==1);
 54 delay_us(5);
 55 IIC_SCL_LOW();
 56 IIC_SDA_HIGH();        //数据线拉高，时钟线拉低，等待转换完成
 57 }
 58 /***************
 59 *SHT11接收数据时序
 60 ***************/
 61 uint SHT_REC(void)
 62 {
 63 uint i;
 64 uint REC1=0,REC0=0,REC=0;
 65 for(i=0;i<8;i++)
 66 {
 67 IIC_SCL_HIGH();        //转换完成，SLAVE器件将数据线拉低，时钟线产生上升沿读取高8位数据
 68 REC1=(REC1<<1)+IIC_SDA;
 69 delay_us(5);
 70 IIC_SCL_LOW();                //将时钟线拉低，等待下一个上升沿的到来
 71 delay_us(5);
 72 }
 73 SHT_ASK();                 //高8位数据接收完毕，发送应答信号
 74 for(i=0;i<8;i++)
 75 {
 76 IIC_SCL_HIGH();        //转换完成，SLAVE器件将数据线拉低，时钟线产生上升沿读取低8位数据
 77 REC0=(REC0<<1)+IIC_SDA;
 78 delay_us(5);
 79 IIC_SCL_LOW();
 80 delay_us(5);
 81 }
 82 SHT_STOP();        //低8位数据接收完毕，结束        
 83 REC=(REC1<<8)+REC0;
 84 return REC;
 85 }
 86 /***************
 87 *SHT11应答时序
 88 ***************/
 89 void SHT_ASK(void)
 90 {
 91 IIC_SCL_LOW();
 92 IIC_SDA_LOW();        //数据线拉低
 93 delay_us(5);
 94 IIC_SCL_HIGH();        //时钟线拉高才生应答信号
 95 delay_us(5);
 96 IIC_SDA_HIGH();
 97 IIC_SCL_LOW();
 98 delay_us(5);
 99 }
100 /***************
101 *SHT11停止时序
102 ***************/
103 void SHT_STOP(void)
104 {
105 IIC_SDA_HIGH();
106 IIC_SCL_LOW();
107 delay_us(5);
108 IIC_SCL_HIGH();
109 delay_us(5);
110 IIC_SDA_HIGH();
111 IIC_SCL_LOW();
112 }

 

posted @ 2014-08-25 16:24  硬件狗  阅读(4983)  评论(1)  编辑  收藏  举报