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单片机C51--笔记8-STC89C51RC/RD-IIC协议

news 来源：原创 2025/7/10 10:29:11

一、概述

IIC全称Inter-Integrated Circuit (集成电路总线) 是由PHILIPS公司在80年代开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。IIC属于半双工同步通信方式。

特点

简单性和有效性。

由于接口直接在组件之上，因此IIC总线占用的空间非常小，减少了电路板的空间和芯片管脚的数量，降低了互联成本。总线的长度可高达25英尺，并且能够以10Kbps的最大传输速率支持40个组件

多主控(multimastering) 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有一个主控。

构成 IIC串行总线一般有两根信号线，一根是双向的数据线SDA，另一根是时钟线SCL，其时钟信号是由主控器件产生。所有接到IIC总线设备上的串行数据SDA都接到总线的SDA上，各设备的时钟线SCL接到总线的SCL上。对于并联在一条总线上的每个IC都有唯一的地址。

二、IIC协议三种信号

IIC总线在传输数据的过程中一共有三种类型信号，分别为：开始信号、结束信号和应答信号。

我们关注虚线部位

起始信号S：

scl = 1;

sda = 1;

延时大于4.7微妙 //这里用一个_nop_();函数就够了，一个_nop_();函数就相当于5微妙

sda = 0;

延时大于4微妙

终止信号P：

scl = 1;

sda = 0;

延时大于4微妙

sda = 1;

延时大于4.7微妙

应答信号“0”/”1“

发送器每发送一个字节（8个bit），就在时钟脉冲9期间释放数据线，由接收器反馈一个应答信号。

应答信号为低电平时，规定为有效应答位（ACK，简称应答位），表示接收器已经成功地接收了该字节；

应答信号为高电平时，规定为非应答位（NACK），一般表示接收器接收该字节没有成功。

char flag;//在应答函数中定义一个临时变量flag，用于接收sda的值，返回flag。后面判断flag的值是1/0就知道应答信号有没有接收成功（板子不同说明不同，具体看说明书）

sda = 1;//在时钟脉冲9期间释放数据线

_nop_();

scl = 1;

_nop_();

flag = sda;//判断这时候的sda的值是1还是0，是0就代表有效应答位，是1就代表非应答位

_nop_();

scl = 0;

_nop_();

return flag;

数据发送的时序图

SDA只在SCL是低电平期间发生翻转在SCL高电平期间SDA发生数据的翻转是在发送起始和终止信号，和传输数据的过程

现在假设传进来的数据是dataSend = 0100 1100

scl = 0;//在这个期间发生数据的翻转

sda = dataSend & 0x80; //与上1000 0000获得dataSend的最高位，给sda

_nop_(); //延时一段时间 //发送数据建立的时间

scl = 1; //在这个期间开始发送数据

延时一段时间 //数据发送的时间

scl = 0; //发送完毕手动拉低

延时一段时间

dataSend = dataSend << 1;//向左移一位 //接着向下传递

让下一位变成第一位，也就是让其&上1000 0000就好

三、OLED写命令

注意：

Co-Continuation bit(Co - 持续字节)

D/C# – Data / Command Selection bit （数据/命令选择位）

ACK – Acknowledgement （确认）

SA0 – Slave address bit （从设备地址字节）

R/W# – Read / Write Selection bit （读/写选择位）

S – Start Condition / P – Stop Condition （S-开始状态，P-结束状态）

1. start()

2. 写入 b0111 1000 0x78

3. ACK

4. cotrol byte: (0)(0)000000 写入命令 (0)(1)000000写入数据

5. ACK

6. 写入指令/数据

7. ACK

8. STOP

// 1. start()IIC_Start();// // 2. 写入从机地址 b0111 1000 0x78IIC_Send_Byte(0x78);// 3. ACKIIC_ACK();// 4. cotrol byte: (0)(0)000000 写入命令   (0)(1)000000写入数据IIC_Send_Byte(0x00);// 5. ACKIIC_ACK();//6. 写入指令/数据IIC_Send_Byte(dataCmd);//7. ACKIIC_ACK();//8. STOPIIC_Stop();

四、OLED的寻址模式

三种寻址模式方式

1、页地址寻址模式

在这种模式下，屏幕被分为8个页面，每个页面包含8行像素。通过设置页面地址和行地址，可以定位到具体的页面和行，然后写入数据。页寻址模式的优点是操作简单，适合大多数应用场景。

寻址流程：

在此模式下，GDDRAM（图形显示数据RAM）的访问是按页进行的。

每次写入数据后，列地址指针会自动增加1。若到达该页的终止列地址，列地址指针会复位到该页的起始列，而页地址指针不改变。

要访问下一页的内容，需手动设置新的页地址和列地址。

通常用于小区域数据的修改‌

假设从PAGE0的COL0开始寻址，一直寻址到COL127,到COL127后，如果没有手动更改页，那么就会依旧从PAGE0页的COL0开始寻址，改页需要手动更改，再第二页的COL0开始寻址，一页一页的寻址。

2、水平地址寻址模式

水平寻址模式通过设置页面地址和列地址来定位屏幕上的具体位置。在这种模式下，屏幕被分为多个水平列，通过设置列地址来定位具体的列，然后写入数据。水平寻址模式适用于需要精细控制屏幕特定区域的应用场景。、

在此模式下，每次数据访问后，列地址指针会自动增加1。

若列地址指针到达列终止地址，列地址指针会复位到列起始地址，并且页地址指针也会自动增加1。

此模式适用于连续更新整个屏幕或按行更新数据‌

寻址流程：假设从PAGE0的COL0开始寻址，一直寻址到COL127，到COL127之后，会自动变成从PAGE1的COL0开始寻址，这是连续的

3、垂直地址寻址模式（使用少）

垂直寻址模式通过设置行地址和列地址来定位屏幕上的具体位置。在这种模式下，屏幕被分为多个垂直列，通过设置行地址来定位具体的行，然后写入数据。垂直寻址模式适用于需要精细控制屏幕特定区域的应用场景，但相对于水平寻址模式，其使用较少。

在此模式下，每次数据访问后，页地址指针会自动增加1。

若页地址指针到达页终止地址，页地址指针会复位到页起始地址，并且列地址指针也会自动增加1。

此模式在需要按列更新数据时使用‌

一个字节负责一个PAGE的一列显示

假设，PAGE0的0x10就是下面图的样子。会再屏幕中只显示一个点

确认寻址方式

例如选择页寻址方式

发送一个 Cmd 0X20;

发送一个 Cmd 0X02；

页地址的改变

五、OLED 的使用

OLED的初始化函数

void Oled_Init(void){Oled_Write_Cmd(0xAE);//--display offOled_Write_Cmd(0x00);//---set low column addressOled_Write_Cmd(0x10);//---set high column addressOled_Write_Cmd(0x40);//--set start line address  Oled_Write_Cmd(0xB0);//--set page addressOled_Write_Cmd(0x81); // contract controlOled_Write_Cmd(0xFF);//--128   Oled_Write_Cmd(0xA1);//set segment remap Oled_Write_Cmd(0xA6);//--normal / reverseOled_Write_Cmd(0xA8);//--set multiplex ratio(1 to 64)Oled_Write_Cmd(0x3F);//--1/32 dutyOled_Write_Cmd(0xC8);//Com scan directionOled_Write_Cmd(0xD3);//-set display offsetOled_Write_Cmd(0x00);//Oled_Write_Cmd(0xD5);//set osc divisionOled_Write_Cmd(0x80);//Oled_Write_Cmd(0xD8);//set area color mode offOled_Write_Cmd(0x05);//Oled_Write_Cmd(0xD9);//Set Pre-Charge PeriodOled_Write_Cmd(0xF1);//Oled_Write_Cmd(0xDA);//set com pin configuartionOled_Write_Cmd(0x12);//Oled_Write_Cmd(0xDB);//set VcomhOled_Write_Cmd(0x30);//Oled_Write_Cmd(0x8D);//set charge pump enableOled_Write_Cmd(0x14);//Oled_Write_Cmd(0xAF);//--turn on oled panel 
}

显示一个点

在主函数中，使用OLED显示一个点的流程如下

1、OLED初始化

2、选择一个位置

2.1、确认页寻址模式

2.2、选择PAGE0

3、显示一个点

主函数的代码如下：

        //1. OLED初始化Oled_Init();//2. 选择一个位置//2.1 确认页寻址模式Oled_Write_Cmd(0x20);Oled_Write_Cmd(0x02);//2.2 选择PAGE0   1011 0000//					0xB0Oled_Write_Cmd(0xB0);//3. 显示一个点Oled_Write_Data(0x08);

显示一行点

//1.初始化oledOled_Init();//2.选择一个位置//2.1 确认是页寻址模式Oled_Write_Data(0x20);Oled_Write_Data(0x02);Oled_Clear();//2.2 选择PAGE0 1011 0000Oled_Write_Cmd(0xB0);//3显示一个点Oled_Write_Data(0x08);Oled_Write_Data(0x08);Oled_Write_Data(0x08);Oled_Write_Data(0x08);Oled_Write_Data(0x08);

显示一个字母A

先使用点阵液晶取模

设置参数为

将生成的点阵赋值

可以看到A的点阵宽8*高16，宽8<128 可以使用

高16 >8 所以一个PAGE不够，要用到两个

代码如下：

/*--  文字:  A  --*/
/*--  宋体12;  此字体下对应的点阵为：宽x高=8x16   --*/char A1[8] = {0x00,0x00,0xC0,0x38,0xE0,0x00,0x00,0x00};
char A2[8] = {0x20,0x3C,0x23,0x02,0x02,0x27,0x38,0x20};void main()
{int i; //1.初始化oledOled_Init();//2.选择一个位置//2.1 确认是页寻址模式Oled_Write_Data(0x20);Oled_Write_Data(0x02);Oled_Clear();//2.2 选择PAGE0 1011 0000Oled_Write_Cmd(0xB0);Oled_Write_Cmd(0x00);Oled_Write_Cmd(0x10);for(i=0;i<8;i++){//显示一个AOled_Write_Data(A1[i]);}Oled_Write_Cmd(0xB1);Oled_Write_Cmd(0x00);Oled_Write_Cmd(0x10);for(i=0;i<8;i++){//显示一个AOled_Write_Data(A2[i]);}while(1);}

显示一行字

代码如下：

/*--  文字:  一  --*/
/*--  宋体12;  此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16   --*/
code char Y1[16] = {0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x80,0x00};
code char Y2[16] = {0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};/*--  文字:  行  --*/
/*--  宋体12;  此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16   --*/
code char X1[16] = {0x00,0x10,0x88,0xC4,0x33,0x00,0x40,0x42,0x42,0x42,0xC2,0x42,0x42,0x42,0x40,0x00};
code char X2[16] = {0x02,0x01,0x00,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0x80,0x7F,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};/*--  文字:  字  --*/
/*--  宋体12;  此字体下对应的点阵为：宽x高=16x16   --*/
code char Z1[16] = {0x10,0x0C,0x04,0x24,0x24,0x24,0x25,0x26,0xA4,0x64,0x24,0x04,0x04,0x14,0x0C,0x00}
code char Z2[16] = {0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x42,0x82,0x7F,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x02,0x00}
void main()
{int i; //1.初始化oledOled_Init();//2.选择一个位置//2.1 确认是页寻址模式Oled_Write_Data(0x20);Oled_Write_Data(0x02);Oled_Clear();//2.2 选择PAGE0 1011 0000Oled_Write_Cmd(0xB0);Oled_Write_Cmd(0x00);Oled_Write_Cmd(0x10);for(i=0;i<16;i++){Oled_Write_Data(Y1[i]);}for(i=0;i<16;i++){Oled_Write_Data(H1[i]);}for(i=0;i<16;i++){Oled_Write_Data(Z1[i]);}Oled_Write_Cmd(0xB1);Oled_Write_Cmd(0x00);Oled_Write_Cmd(0x10);for(i=0;i<16;i++){Oled_Write_Data(Y2[i]);}for(i=0;i<16;i++){Oled_Write_Data(H2[i]);}for(i=0;i<16;i++){Oled_Write_Data(Z2[i]);}while(1);}

显示一张图片

代码如下：

code unsigned char bmgImager[] = {/*--  调入了一幅图像：D:\yingyong\qian_ru_shi\Keil\code\17-IIC协议\图片.bmp  --*/
/*--  宽度x高度=128x64  128*8(PAGE 有八个字节)*8（PAGE）=--*/
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xFE,0x80,0x80,0x80,
0x80,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0x00,0x08,0x1C,0x1C,0x1C,0x1C,0xFC,0xFC,0xFC,0x1C,0x1C,
0x18,0x00,0x00,0x04,0x1E,0xFE,0xFC,0xF0,0x80,0xE0,0xF0,0xFC,0x7E,0x1C,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,
0xE0,0xE0,0xF0,0xF0,0x70,0x78,0x78,0x38,0x38,0x38,0x38,0x38,0x38,0x78,0xF0,0xE0,
0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xE0,0xF0,0xF8,0x78,0x38,0x1C,0x1C,0x1C,0x1C,0x1C,
0x1C,0x3C,0x38,0x78,0x70,0xF0,0xE0,0xC0,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0x07,0x07,0x07,
0x07,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0xF0,0xF8,0xF0,0xE0,0xE0,0xE0,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x03,0xFF,0xFF,0xFF,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFE,0xFF,0xFF,
0x01,0x01,0x00,0x00,0xF0,0xF8,0xF8,0x38,0x38,0x78,0xF8,0xF0,0xC0,0x00,0x01,0x07,
0xFF,0xFF,0xFC,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,0xE0,
0xE0,0xE0,0xF0,0xFE,0xFF,0x3F,0x07,0x01,0x00,0x00,0xE0,0xF8,0x7C,0x3E,0x1E,0xFE,
0xFC,0xF8,0x80,0x00,0x00,0xE1,0xFF,0xFF,0x7F,0x00,0x00,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x80,0xC0,0xE0,0xE0,0xE0,0xF0,0x73,0x7F,0x1F,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x0F,0x0F,0x00,0x00,0x00,0x03,0x07,0x07,0x00,0x00,0x00,
0x01,0x03,0x03,0x03,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x01,0x01,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x07,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x03,0x07,0x07,0x00,0x00,0x03,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x07,0x0F,0x0E,0x3E,
0xF8,0xF0,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x0F,0x0F,0x07,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0xC0,0xF0,0xFC,0x7E,0x3F,0x0F,0x07,0x03,0x03,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xF0,0xFC,0xFE,0xBF,0x8F,0xC7,0xC7,
0x8F,0x9E,0xBC,0xF8,0xF0,0x40,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xE0,0xF0,0xF8,0x3C,0x3C,0x1C,0x3C,0xF8,0xF8,0xE0,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x03,0x1F,0x7F,0xFE,0xF0,0xC0,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFC,
0xFF,0xFF,0x07,0x01,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0xC0,0xC0,0x80,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x3F,0x7F,0x7F,0x7F,0x7F,0xFF,0xFF,
0xFF,0xFF,0x7F,0x3F,0x1F,0x04,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x80,0x00,0x00,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x1F,0x1F,0x3F,0x7E,0xFF,0xFF,0xFE,0xFE,0xFF,0x3F,0x03,0x00,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x40,0xE0,0xE0,0xE0,0xC0,0xC0,0x80,
0x00,0x00,0x00,0x00,0xFF,0xFF,0xFF,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0xFC,0xFE,
0xFE,0x2E,0x1E,0x1C,0x3C,0x78,0x78,0x7C,0x7E,0x3E,0x1E,0x0F,0x8F,0xFE,0xFC,0xF8,
0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x7F,
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{unsigned char i;unsigned int j;for(i=0;i<8;i++){//8行Oled_Write_Cmd(0xB0+i);//page0-page7//每个page从0列到127列，依次写入0，每写入数据，列地址自动偏移Oled_Write_Cmd(0x00); Oled_Write_Cmd(0x10);for(j=128*i;j<(128*(i+1));j++){//j是从八行中每一行的起始位置开始计算的，j<每一行的最后一位Oled_Write_Data(image[j]);}	}
}void main()
{//1.初始化oledOled_Init();//2.选择一个位置//2.1 确认是页寻址模式Oled_Write_Data(0x20);Oled_Write_Data(0x02);Oled_Clear();Oled_Show_Image(bmgImager);while(1);}