模拟IIC总线汇编程序软件包

　　一、概述

　　为了非常方便地对 I2C 从器件进行快速的、正确的读写操作,我们为此而设计出虚拟 I2C 总线操作平台软件包。本软件包是主方式下的虚拟 I2C 总线软件包，只要用户给子程序提供几个主要的参数，即可轻松地完成任何 I2C 总线外围器件的应用程序设计。
　　I2C 总线是 PHILIPS 公司推出的芯片间串行数据传输总线，2 根线(SDA、SCL)即可实现完善的全双工同步数据传送，能够十分方便地地构成多机系统和外围器件扩展系统。I2C 器件是把 I2C 的协议植入器件的 I/O 接口，使用时器件直接挂到 I2C 总线上,这一特点给用户在设计应用系统带来了极大的便利。I2C 器件无须片选信号，否选中是由主器件发出的 I2C 从地址决定的，而 I2C 器件的从地址是由 I2C 总线委员会实行统一发配。我们推出的 I2C 总线的操作平台软件包，只要你给出器件从地址[，子地址，注 PCF8574 无子地址 ] 即可进行字节读、字节写、多字节读、多字节写，能够非常方便地使用 I2C 器件，无须你介入底层的 I2C 操作协议。

　　二、编程序软件包
　　此软件包是用在单主 I2C 总线上，硬件接口是SDA、SCL，使用MCU 的 I/O 口来模拟 SDA/SCL 总线。设计有/无子地址的子程序是根据 I2C 器件的特点，目的在于将地址和数据彻底分开。软件包的接口界面为
IRDBYTE　　无子地址　　读单字节数据　　现行地址读
IWRBYTE　  无子地址　　写单字节数据　　现行地址写
IRDNBYTE   有子地址　　读 N 字节数据
IWRNBYTE  有子地址　　写 N 字节数据
　　说明：现行地址读/写即专指无子地址的器件，不给定子地址的读/写操作。
软件包占用内部资源：R0 R1 R2 R3 ACC Cy。
使用前须定义变量：SLA 器件从地址，SUBA 器件子地址，NUMBYTE 读/写的字节数，位变量 ACK
使用前须定义常量：SDA、SCL 总线位，MTD 发送数据缓冲区首址， MRD 接收数据缓冲区首址。

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;VI2C_ASM.ASM
;I2C 软件包的底层子程序，使用前要定义好 SCL 和 SDA。在标准 80C51 模式(12 Clock)下,对主频要求是;不高于 12MHz(1 个机器周期 1us);若 Fosc>12MHz,则要增加相应的 NOP 指令数.;在使用本软件包时,请在你的程序的未尾加入$INCLUDE (VI2C_ASM.ASM)即可
;*************************************************************************************
;启动 I2C 总线子程序
START:
    SETB    SDA　　　　　　　;setb：一个指令周期，一个机器周期，1us
    NOP　　　　　　　　　　　　;nop：一个指令周期，一个机器周期，1us
    SETB    SCL            ;起始条件建立时间大于 4.7us
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    CLR     SDA　　　　　　 ;clr：一个指令周期，1us
    NOP                   ;起始条件锁定时大于 4us
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    CLR　　 SCL           ;钳住总线,准备发数据
    NOP
    RET　　　　　　　　　　 ;ret：2个指令周期，2us

;结束总线子程序
STOP:
    CLR     SDA
    NOP
    SETB    SCL            ;发送结束条件的时钟信号
    NOP                    ;结束总线时间大于 4us
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    SETB    SDA            ;结束总线
    NOP                    ;保证一个终止信号和起始信号的空闲时间大于 4.7us
    NOP
    NOP
    NOP
    RET                

;发送应答信号子程序
MACK:
    CLR     SDA            ;将 SDA 置 0
    NOP
    NOP
    SETB    SCL
    NOP                    ;保持数据时间　即 SCL 为高时间大于 4.7us
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    CLR     SCL
    NOP
    NOP
    RET                    

;发送非应答信号
MNACK:
    SETB    SDA            ;将 SDA 置 1
    NOP
    NOP
    SETB    SCL
    NOP
    NOP                    ;保持数据时间,即SCL为高时间大于4.7us
    NOP
    NOP
    NOP
    CLR     SCL
    NOP
    NOP
    RET

; 检查应答位子程序
; 返回值,ACK=1 时表示有应答
CACK:
    SETB    SDA
    NOP
    NOP
    SETB    SCL
    CLR     ACK
    NOP
    NOP
    MOV     C,SDA
    JC      CEND　　　　　　;jc：2个指令周期，2us
    SETB    ACK            ;判断应答位
CEND:
    NOP
    CLR     SCL
    NOP
    RET

;发送字节子程序
;字节数据放入 ACC
;每发送一字节要调用一次CACK子程序，取应答位
WRBYTE:
    MOV     R0,#08H
WLP:
    RLC     A              ;取数据位   rlc：1个指令周期，1us
    JC      WR1
    SJMP    WR0            ;判断数据位 sjmp：2个指令周期，2us
WLP1:
    DJNZ    R0,WLP　　　　  ;djnz：2个指令周期，2us
    NOP
    RET
WR1:
    SETB    SDA            ;发送 1
    NOP
    SETB    SCL
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    CLR     SCL
    SJMP    WLP1
WR0:
    CLR     SDA            ;发送 0
    NOP
    SETB    SCL
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    NOP
    CLR     SCL
    SJMP    WLP1

;读取字节子程序
;读出的值在 ACC
;每取一字节要发送一个应答/非应答信号
RDBYTE:
    MOV     R0,#08H
RLP:
    SETB    SDA
    NOP
    SETB    SCL            ;时钟线为高，接收数据位
    NOP
    NOP
    MOV     C,SDA          ;读取数据位
    MOV     A,R2
    CLR     SCL            ;将SCL拉低，时间大于4.7us
    RLC     A              ;进行数据位的处理
    MOV     R2,A
    NOP
    NOP
    NOP
    DJNZ    R0,RLP        ;未够8位，再来一次
    RET

; 无子地址器件写字节数据
; 入口参数: 数据为 ACC 器件从地址SLA
; 占用: A R0 CY
IWRBYTE:
    PUSH    ACC
IWBLOOP:
    LCALL   START         ;起动总线
    MOV     A,SLA
    LCALL   WRBYTE        ;发送器件从地址
    LCALL   CACK
    JNB     ACK,RETWRB    ;无应答则跳转
    POP     ACC           ;写数据
    LCALL   WRBYTE
    LCALL   CACK
    LCALL   STOP
    RET
RETWRB:
    POP     ACC
    LCALL   STOP
    RET

;无子地址器件读字节数据
;入口参数: 器件从地址 SLA
;出口参数: 数据为 ACC
;占用 AR0 R2CY
IRDBYTE:
    LCALL   START
    MOV     A,SLA        ;发送器件从地址
    INC     A
    LCALL   WRBYTE
    LCALL   CACK
    JNB     ACK,RETRDB
    LCALL   RDBYTE        ;进行读字节操作
    LCALL   MNACK        ;发送非应信号
RETRDB:
    LCALL   STOP        ;结束总线
    RET

; 向器件指定子地址写 N 个数据
; 入口参数: 器件从地址 SLA 器件子地址 SUBA发送数据缓冲区 MTD 发送字节数 NUMBYTE
; 占用AR0R1R3CY
IWRNBYTE:
    MOV     A,NUMBYTE
    MOV     R3,A
    LCALL   START        ;起动总线
    MOV     A,SLA
    LCALL   WRBYTE        ;发送器件从地址
    LCALL   CACK
    JNB     ACK,RETWRN    ;无应答则退出
    MOV     A,SUBA        ;指定子地址
    LCALL   WRBYTE
    LCALL   CACK
    MOV     R1,#MTD
WRDA:
    MOV     A,@R1
    LCALL   WRBYTE        ;开始写入数据
    LCALL   CACK
    JNB     ACK,IWRNBYTE
    INC     R1
    DJNZ    R3,WRDA        ;判断写完没有
RETWRN:
    LCALL   STOP
    RET

;向器件指定子地址读取 N 个数据
;入口参数: 器件从地址 SLA 器件子地址 SUBA 接收字节数 NUMBYTE
;出口参数: 接收数据缓冲区 MTD
;占用 AR0R1R2R3CY
IRDNBYTE:
    MOV      R3,NUMBYTE
    LCALL    START
    MOV      A,SLA
    LCALL    WRBYTE        ;发送器件从地址
    LCALL    CACK
    JNB      ACK,RETRDN
    MOV      A,SUBA        ;指定子地址
    LCALL    WRBYTE
    LCALL    CACK
    LCALL    START         ;重新起动总线
    MOV      A,SLA
    INC      A             ;准备进行读操作
    LCALL    WRBYTE
    LCALL    CACK
    JNB      ACK,IRDNBYTE
    MOV      R1,#MRD
RDN1:
    LCALL    RDBYTE        ;读操作开始
    MOV      @R1,A
    DJNZ     R3,SACK
    LCALL    MNACK         ;最后一字节发非应答位
RETRDN:
    LCALL    STOP          ;并结束总线
    RET
SACK:
    LCALL    MACK
    INC      R1
    SJMP     RDN1

　　三、应用举例

;为软件包定义变量
ACK            BIT     10H        ;应答标志位
SLA            DATA    50H        ;器件从地址
SUBA        　 DATA    51H        ;器件子地址
NUMBYTE        DATA    52H        ;读/写的字节数

;使用前定义常量
SDA            EQU     P1.       ;I2C总线定义
SCL            EQU     P1.
MTD            EQU     30H        ;发送数据缓冲区首址(缓冲区 30H-3FH)
MRD            EQU     40H        ;接收数据缓冲区首址(缓冲区 40H-4FH)

;定义器件地址
CSI24WCXX      EQU     0A0H

    ORG     0000H
    AJMP    MAIN

    ORG     0080H
MAIN:
    MOV     R4,#0F0H         ;延时，等待其它芯片复位好
    DJNZ    R4,$        

;对24WCXX 指定单元进行写操作,指定的子地址放入SUBA，数据依次放入MTD缓冲区
WR24WCXX:
    MOV     SLA,#CSI24WCXX
    MOV     SUBA,#30H        ;指定存储地址
    MOV     NUMBYTE,#01H     ;写入一字节数据
    MOV     MTD,#58H         ;写入的数据放入 MTD 缓冲区
    LCALL   IWRNBYTE
    SJMP    $                ;操作结束
    ;
    $INCLUDE (VI2C_ASM.ASM)  ;包含 VIIC 软件包
    ;
END