我們今天來講I2C通信。那I2C通信的特點是什么能。我們一般使用的串口 （半雙工異步串行通信）與I2C 有什么區別呢。

    串口（半雙工異步串行通信）：就是好像朋友在對話。我可以主動和你講話，你也可以主動和我講話。

    I2C：就好像上下級對話。一個領導面對一個或者多個員工。只有領導主動說話的份兒，下面的員工不能主動說話。只有領導問了，員工才能答。

    I2C通信

    I2C通信只需要兩個引腳 一個數據線，一個時鐘線。 數據線顧名思義就是用來傳遞數據的。時鐘線是來決定數據傳輸的速度。當時鐘線為高電平時，數據線上的數據才會被認為是有效的。

    數據線的 數據有四種狀態 ： 高電平，低電平，下降沿（高電平變低電平），上升沿（低電平變高電平）。

    當時鐘線為高電平時候這四種狀態分別代表：1,0,起始位，停止位。

    如果我們發送的數據為十六進制的0x88即是二進制為10001000的數據是怎么發送的呢？我們就以此為例一步步講解。

    1、常態

    在不發送任何數據的時候數據線和時鐘線都為高電平。一般為了保證能帶動128個從設備。大部分芯片的I2C通信接口都是用開漏輸出（只能接通地不能輸出高電平），所以數據線和時鐘線都要加上拉電阻。

    2、起始

    當開始發送數據的時候 時鐘線為高同時數據線從 高電平變低電平，代表開始發送數據。

    3、發送數據

    發送完起始位后 時鐘線變為低電平，在發送每一位的數據之前時鐘線有一段低電平，主要的作用是給數據線做電平變化用的。 

    我們現在要發送的第一個位是 1。

    1、時鐘線為低，同時數據線從低電平變成高電平。

    2、接著時鐘線變為高電平，此時接收方得知時鐘線為高，便查看數據線為高電平 說明數據為 “1”。

    3、我們要發送的下一個位為0。時鐘線再變為低，同時數據線從高電平變成低電平。

    4、接著時鐘線再變為高電平，此時接收方得知時鐘線為高，便查看數據線為低電平 說明數據為"0"。

    5、再下一個為還為0。時鐘線再變為低，同時數據線一直保持低電平不變。

    6、接著時鐘線再變為高電平，此時接收方得知時鐘線為高，便查看數據線為低電平 說明數據為”0“。

    以此類推 直到發送完所有的位。

    4，應答（ACK）

    當接收方接收完一個字節的數據就要告訴對方我收到了。接收方如果接收到數據則控制數據線輸出低電平。否則為高電平。

    5，停止

     沒有下一個字節要發送，最后時鐘線變為高電平后，數據線從低電平變為高電平。代表數據發送停止。

    實例講解： 使用單片機使用 RSM2257 電子音量控制芯片來控制音量。一個按鍵按下，聲音變大，一個按鍵按下，聲音變小。在加上一個按鍵，控制一個LED亮滅的程序。而且音量掉電保存。

    介紹RSM2257.

    子地址

    在I2C通信中每一個從設備都有個子地址，因為I2C支持一主多從，也就是說有一個主機可以連接多個從機。每個從機，都有個地址。就好像每個人的名字一樣來區分不同的設備。下面是RSM2257接口協議,首先先發送RSM2257 設備地址 10001000.然后再發送數據。

    數據

    RSM2257的數據是用來表示音量大小的。我們控制兩個音頻通道，以10dB為單位降低或增加音量。從功能設置位表格中可知數據為 11100B2B1B0.

    B2B1B0的數值決定了音量。請詳見 衰減設置位。

    單片機I2C通信初始化設置

   1、設置端口為輸入

    TRISC0 = input;

     TRISC1 = input;

    2、設置模式 

    我們設置ssp1控制寄存器的 SSP1M<3:0>.我們需要的是I2C主模式。設置如下

           SSP1CON1bits.SSPM0 = 0;

           SSP1CON1bits.SSPM1 = 0;

           SSP1CON1bits.SSPM2 = 0;

           SSP1CON1bits.SSPM3 = 1;// I2C Master mode ,clock=Fosc/(4*(SSPxADD+1))

    3、設置時鐘線頻率RSM2257最大為100KHZ，我選擇設置為50KHZ.

    使用計算公式clock=Fosc/(4*(SSPxADD+1)) 計算出SSP1ADD的值為0x9F;

    SSP1ADD=0x9F;

    4、開啟I2C通信

    SSP1CON1bits.SSPEN = 1;

    單片機I2C發送程序

    1、發送起始位

    SSP1CON2bits.SEN = 1;//Start condition

    while(SSP1CON2bits.SEN == 1);//waiting for Start condition completed.

    2、發送地址

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

    SSP1BUF = 0x88;//Device Address

    while(PIR1bits.SSP1IF == 0);

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

    // ~ACK  我們不理會接收方有沒有應答。

    3、發送 10db音量控制的數據

    SSP1BUF = tx_data;//Data 10db level

    while(PIR1bits.SSP1IF == 0);

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

    4、發送1db音量控制的數據

   //  ~ACK

    SSP1BUF = 0xD0;//Data 1db level

    while(PIR1bits.SSP1IF == 0);

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

    5、發送停止位

   //  ~ACK

    SSP1CON2bits.PEN = 1;//Stop condition

    關于I2C通信協議，RSM2257，PIC MSSP 模塊設置成I2C，更詳細的內容就必須去看數據手冊了。

    實例程序：程序分為main.c 和 define.h兩個文件 芯片PIC16LF1823,開發環境MPLAB X IDE.

define.h文件

/**********RA*********/

//B'1111,1000'H F8

#define LED_SW  RA5//IN

#define UP_SW   RA4//IN

#define DOWN_SW RA3//IN

#define LED     RA2//OUT

//RA1

//RA0

/**********RC***********/

//H FF

//RC0   SCL

//RC1   SDA

#define input 1

#define LED_VALUE  1

#define UP_VALUE   2

#define DOWN_VALUE 3

#define key_delay  300

 main.c文件

#include

#include"define.h"

__CONFIG(FOSC_INTOSC&WDTE_OFF&PWRTE_ON&MCLRE_OFF&CP_ON&CPD_OFF&BOREN_ON

                                                          &CLKOUTEN_OFF&IESO_ON&FCMEN_ON);

__CONFIG(PLLEN_OFF&LVP_OFF) ;

void tx_pro(unsigned char tx_db);

unsigned char DB_VALUE;

void init_fosc(void)

{

 OSCCON = 0xF0;//32MHZ

}

void init_gpio(void)

{

 PORTA=0;

 LATA =0;

 ANSELA=0x00;

 TRISA =0xF8;

 PORTC=0;

 LATC=0;

 ANSELC = 0x00;

 TRISC =0xFF;

}

void init_i2c_master()

{

    TRISC0 = input;

    TRISC1 = input;

    SSP1CON1bits.SSPM0 = 0;

    SSP1CON1bits.SSPM1 = 0;

    SSP1CON1bits.SSPM2 = 0;

    SSP1CON1bits.SSPM3 = 1;// I2C Master mode ,clock=Fosc/(4*(SSPxADD+1))

    SSP1STATbits.SMP = 1;

    SSP1ADD = 0x9F;//SCL CLOCK Frequency 50KHZ

    SSP1CON1bits.SSPEN = 1;

}

void i2c_master_tx(unsigned char tx_data)

{

    SSP1CON2bits.SEN = 1;//Start condition

    while(SSP1CON2bits.SEN == 1);//waiting for Start condition completed.

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

    SSP1BUF = 0x88;//Device Address

    while(PIR1bits.SSP1IF == 0);

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

    // ~ACK

    SSP1BUF = tx_data;//Data 10db level

    while(PIR1bits.SSP1IF == 0);

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

   //  ~ACK

    SSP1BUF = 0xD0;//Data 1db level

    while(PIR1bits.SSP1IF == 0);

    PIR1bits.SSP1IF = 0;

   //  ~ACK

    SSP1CON2bits.PEN = 1;//Stop condition

}

void delay(unsigned int n)

{

    while(n--);

}

unsigned char key_board(void)

{

    if(LED_SW==1)

    {

        delay(key_delay);

        if(LED_SW==1)

        {

            while(LED_SW==1);

            return LED_VALUE;

        }

    }

    if(UP_SW==1)

    {

        delay(key_delay);

        if(UP_SW==1)

        {

            while(UP_SW==1);

            return UP_VALUE;

        }

    }

    if(DOWN_SW==1)

    {

        delay(key_delay);

         if(DOWN_SW==1)

        {

            while(DOWN_SW==1);

            return DOWN_VALUE;

        }

    }

    return 0;

}

void DB_INC(void)

{

    if(DB_VALUE < 7)

    {

        DB_VALUE++;

        eeprom_write(0x00, DB_VALUE);//將音量值保存到EEPROM這樣掉電后數據也不會丟失。

        tx_pro(DB_VALUE);

    }

}

void DB_DEC(void)

{

    if(DB_VALUE  > 0)

    {

        DB_VALUE --;

        eeprom_write(0x00, DB_VALUE);

        tx_pro(DB_VALUE);

    }

}

void tx_pro(unsigned char tx_db)

{

    tx_db |= 0xE0;           //將高三位設置為1。表示兩個音頻通道，以10dB為單位降低或增加音量

    i2c_master_tx(tx_db);//I2C發送數據程序

}

/*

 * 

 */

int main(int argc, char** argv) {

    unsigned char keyvalue;

    init_fosc();

    init_gpio();

    init_i2c_master();

    LED=0;

    DB_VALUE= eeprom_read(0x00);//讀eeprom 中保存的音量值

    if(DB_VALUE > 7)//如果之前沒有設置過則音量不衰減

    {

      DB_VALUE = 0;

    }

    tx_pro(DB_VALUE);//用I2C通信設置RSM2257的音量

    while(1)

    {

         keyvalue=key_board();//判斷按鍵程序，

         switch(keyvalue) 

         {

             case LED_VALUE://LED按鍵按下

             {

                 LED = ~LED;

             };break;

             case UP_VALUE://音量加

             {

                 DB_INC();

             };break;

             case DOWN_VALUE://音量減

             {

                 DB_DEC();

             };break;

         }

    }

}