52单片机的I2C读写24C08程序波形问题

pdshyh

52单片机I2c读写at24c08芯片，程序下载没反应，排查用示波器测量发现单片机连接at24c08芯片SDA引脚有方波，SCL引脚波形没有方波，再查SCL引脚和P2^1连接没问题，通过简单led点亮熄灭命令测量单片机2^1指令1或0测量都是5v电压，其他口没问题就换了SCL引脚连接P2^2，更换I/O口示波器测量SCL引脚还是没有方波， 对调 SDA=P2^0和 SCL=P2^2        为SDA=P2^2和 SCL=P2^0，都是SDA口有方波 问题在哪，直接用坛友提供测试没问题的程序还是不行。

isoimg2130

你倒是把波形和程序发上来啊。

pdshyh

isoimg2130 发表于 2020-11-25 10:51
你倒是把波形和程序发上来啊。

谢谢，程序：
I2C.H
#ifndef __I2C_H__   //文件名全部都大写，首尾各添加2个下划线”__”
#define __I2C_H__
#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
sbit SDA=P2^0;  //24C02芯片SDA引脚位定义
sbit SCL=P2^2;         //24C02芯片SCL引脚位定义
void delay();              //分别对各函数声明
void start();
void stop();
void ack();
void nack();
void write_byte(uchar date);
uchar read_byte();
void write_at24c02(uchar address ,uchar date);
uchar read_at24c02(uchar address);
#endif


I2C.c
#include "i2c.h"  //包含i2c.h头文件，注意自建的头文件是用双引号
void delay()   //微秒级延时函数
{
        ;;  //用两个空语句实现短时间延时，当晶振为11.0592MHz时，约4~5微秒
}
void start() //起始信号
{
        SDA=1;
        SCL=1;
        delay();
        SDA=0;
        delay();
}
void stop()        //终止信号
{
        SDA=0;
        SCL=1;
        delay();
        SDA=1;
        delay();
}
void ack()        //应答信号
{
        uchar i;
        SCL=1;
        delay();
        while((SDA==1)&&i<250)i++;
        SCL=0;
        delay();
}
void nack()          //无应答信号
{
        SCL=1;
        delay();
        SDA=1;
        SCL=0;
        delay();
}
void  write_byte(uchar date) //写入一个字节到I2C总线
{
        uchar i,temp;
        temp=date;
        for(i=0;i<8;i++)
        {
                temp=temp<<1;
                SCL=0;
                delay();
                SDA=CY;       
                delay();
                SCL=1;
        }
        SCL=0;
        delay();       
        SDA=1;
        delay();
}
uchar read_byte() //从I2C读一个字节
{
        uchar i,j,k;
        SCL=0;
        delay();
        for(i=0;i<8;i++)
        {
                SCL=1;
                delay();
                j=SDA;
                k=(k<<1)|j;
                SCL=0;
                delay();
        }
        return k;       
}
void wrte_at2402(uchar address,uchar date)//at24c02按字节写入函数
{
        start();
        write_byte(0xa0);
        ack();
        write_byte(address);
        ack();
        write_byte(date);
        ack();
        stop();       
}
uchar read_dat24c02(uchar address)        //对at24c02随机读函数
{
uchar date;
        start();
        write_byte(0xa0);
        ack();
        write_byte(address);
        ack();
        start();
        write_byte(0xa1);
        ack();
        date=read_byte();
        nack();
        stop();
        return date;

}

main.c
#include<reg52.h>
#include"I2C.h"
#include<reg52.h>

void delay_10ms()
{
        uchar a,b;
        for(a=50;a>0;a--)
                for(b=200;b>0;b--) ;
}

void main()
{
   start();
   write_at24c02(10,0xaa);
   delay_10ms();
   P1=read_at24c02(10);       
   while(1);
}
示波器测量

isoimg2130

探头用直流档啊，你是测的是电平，触发位置调一下啊。
另外把
把void delay()   //微秒级延时函数
{
        ;;  //用两个空语句实现短时间延时，当晶振为11.0592MHz时，约4~5微秒
}
改成这样，你这个可能被编译器直接优化了。压根就没延时。

#include  "intrins.h"
void delay()   //微秒级延时函数
{
   _nop_();
   _nop_();
   _nop_();
   _nop_();
}

chhds

建议买台逻辑分析仪，协议的各项之间的时序关系很重要，用示波器很不好捕捉到，逻辑分析仪就方便多了

pdshyh

isoimg2130 发表于 2020-11-25 11:37
探头用直流档啊，你是测的是电平，触发位置调一下啊。
另外把
把void delay()   //微秒级延时函数

谢谢，示波器我还不怎么会用，我下班回去示波器测量和延时按您说的设置调整，看示波器有正反向变化符合您说的可能是void delay()编译器直接优化了没延时，方波应该是delay_10ms()形成的吧间隔很长。

pdshyh

chhds 发表于 2020-11-25 12:10
建议买台逻辑分析仪，协议的各项之间的时序关系很重要，用示波器很不好捕捉到，逻辑分析仪就方便多了

谢谢，关注过逻辑分析仪不怎么知道怎么用，原来是在这里有用。

chhds

pdshyh 发表于 2020-11-25 12:17
谢谢，关注过逻辑分析仪不怎么知道怎么用，原来是在这里有用。

模拟信号用示波器，数字信号用逻辑分析仪，各司其职。

isoimg2130

pdshyh 发表于 2020-11-25 12:16
谢谢，示波器我还不怎么会用，我下班回去示波器测量和延时按您说的设置调整，看示波器有正反向变化符合您 ...

就算没延时，他高低电平应该还是有的，毕竟51那么慢。波形还是会有的，你没测到只能是测量方法不对。
但是如果读出来数据不正常就是程序问题了。
这个程序没仔细深究，但是看起来总感觉怪怪的，你可以试着写255个数据进去，再隔个500毫秒读一个显示，如果LED是1.2.3.....255显示的就是没问题。如果不是就是程序有问题。

pdshyh

chhds 发表于 2020-11-25 12:54
模拟信号用示波器，数字信号用逻辑分析仪，各司其职。

谢谢，原来是这样使用的，知道了。

pdshyh

isoimg2130 发表于 2020-11-25 13:45
就算没延时，他高低电平应该还是有的，毕竟51那么慢。波形还是会有的，你没测到只能是测量方法不对。
...

谢谢给出测试方法，这个程序就是写入0xaa在读出来在led显示。刚刚跟着系统学单片机就碰到问题了。

isoimg2130

pdshyh 发表于 2020-11-25 14:51
谢谢给出测试方法，这个程序就是写入0xaa在读出来在led显示。刚刚跟着系统学单片机就碰到问题了。

1. #include "reg52.h"
   
2. #include  "intrins.h"
   
3. 
   
4. typedef unsigned char u8;
   
5. 
   
6. sbit SCL=P2^1;                                             //I2C  时钟
   
7. sbit SDA=P2^2;                                             //I2C  数据
   
8. 
   
9. void delay()                                                   //4微秒延时函数
   
10. {
    
11.    _nop_();
    
12.    _nop_();
    
13.    _nop_();
    
14.    _nop_();
    
15. }
    
16. 
    
17. void yanshi(unsigned int hm)                  //延时毫秒
    
18. {
    
19.         unsigned int i;
    
20.         do
    
21.         {
    
22.                 i = 12000000 / 97560;
    
23.                 while(--i)        ;                          
    
24.         }
    
25.         while(--hm);
    
26. }
    
27. 
    
28. void Start_I2c()
    
29. {
    
30.         SDA=1;                                                 //发送起始条件的数据信号
    
31.         SCL=1;
    
32.         delay();
    
33.         SDA=0;                                                 //发送起始信号
    
34.         delay();      
    
35.         SCL=0;                                               //钳住I2C总线，准备发送或接收数据
    
36. }
    
37. 
    
38. void Stop_I2c()
    
39. {
    
40.         SCL=0;
    
41.         SDA=0;                                              //发送结束条件的数据信号
    
42.         delay();
    
43.         SCL=1;                                              //结束条件建立时间大于4μs
    
44.         SDA=1;                                                      //发送I2C总线结束信号
    
45.         delay();
    
46. }
    
47.       
    
48. u8 I2c_wait_ack(void)                                  //等待应答信号到来         1，接收应答失败 0，接收应答成功
    
49. {
    
50.         u8 Time=0;
    
51.         SDA=1;                                        //准备接收应答位
    
52.         _nop_();
    
53.         SCL=1;                 
    
54.         _nop_();
    
55.         while(SDA)                          
    
56.         {
    
57.                 Time++;
    
58.                 if(Time>250)
    
59.                 {
    
60.                         Stop_I2c();
    
61.                         return 1;                                 //无应答返回1
    
62.                 }
    
63.         }
    
64.         SCL=0;                                                        //时钟输出0
    
65.         return 0;                                                   //有应答返回0
    
66. }
    
67. 
    
68. void  SendByte(u8  c)                                //字节数据发送函数   
    
69. {
    
70.         u8  BitCnt;                                                   //条件 一定要开启总线 保持SCL处于0状态 才能进行写入
    
71.         for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++) //要传送的数据长度为8位
    
72.         {   
    
73.                 SDA=c<<BitCnt&0x80?1:0;         //判断发送位  发送是由高位开始发送               
    
74.                 _nop_();
    
75.                 SCL=1;                               //置时钟线为高，通知被控器开始接收数据位
    
76.                 _nop_();   
    
77.                 SCL=0;
    
78.                 _nop_();          
    
79.         }     
    
80. }
    
81. 
    
82. void I2C_Ack(void)                                          //产生ACK应答
    
83. {
    
84.         SCL=0;
    
85.         delay();                   
    
86.         SDA=1;
    
87.         delay();
    
88.         SDA=0;
    
89.         delay();
    
90.         SCL=1;
    
91.         delay();
    
92.         SCL=0;
    
93.         delay();
    
94.         SDA=1;
    
95.         delay();
    
96. }
    
97.             
    
98. void I2C_NAck(void)                                           //不产生ACK应答       
    
99. {
    
100.         SCL=0;
     
101.         delay();
     
102.         SDA=1;
     
103.         delay();
     
104.         SCL=1;
     
105.         delay();
     
106.         SCL=0;
     
107.         delay();
     
108.         SDA=0;
     
109.         delay();
     
110. }
     
111.       
     
112. 
     
113. u8 RcvByte(u8 ack)                                        //字节数据接收函数     
     
114. {                                                                         //ack  1 发送应答  0 不发送应答
     
115.         u8 retc=0,i;
     
116.         SDA=1;
     
117.         delay();          
     
118.         for(i=0;i<8;i++)
     
119.         {         
     
120.                 SCL=0;                          //置时钟线为低，准备接收数据位
     
121.                 delay();
     
122.                 SCL=1;                          //置时钟线为高使数据线上数据有效
     
123.                 _nop_();
     
124.                 retc<<=1;
     
125.                 if(SDA)retc++;                      //读数据位,接收的数据位放入retc中
     
126.                 _nop_();
     
127.         }
     
128.         if (!ack)
     
129.         I2C_NAck();                                                //发送nACK
     
130.         else
     
131.         I2C_Ack();                                                 //发送ACK                  
     
132.         return retc;                                       
     
133. }
     
134. 
     
135. u8 AT24C_Rcvone(u8 Addr)                           //在AT24CXX指定地址读出一个数据
     
136. {
     
137.    u8 temp=0;
     
138.    Start_I2c();                                //启动总线
     
139.    SendByte(0xa0);                             //发送写命令
     
140.    I2c_wait_ack();                                           //等待应答
     
141.    SendByte(Addr);                             //发送地址
     
142.    I2c_wait_ack();                                           //等待应答
     
143. 
     
144.    Start_I2c();                                //重新启动总线
     
145.    SendByte(0xa1);                                       //设置为读操作
     
146.    I2c_wait_ack();                                           //等待应答;
     
147. 
     
148.    temp=RcvByte(0);                                           //读字节        非应答
     
149. 
     
150.    Stop_I2c();                                 //结束总线
     
151.    return temp;
     
152. }
     
153. 
     
154. void AT24C_Sendone(u8 Addr,u8 Data)        //在AT24CXX指定地址写入一个数据         此函数只限于 c02-c16
     
155. {
     
156.    Start_I2c();                               //启动总线
     
157.    SendByte(0xa0);                            //发送写命令
     
158.    I2c_wait_ack();                                          //等待应答
     
159.    SendByte(Addr);                            //发送地址
     
160.    I2c_wait_ack();                                          //等待应答
     
161.    SendByte(Data);                                          //发送字节数据
     
162.    I2c_wait_ack();                                          //等待应答
     
163.    Stop_I2c();                                //结束总线
     
164.    yanshi(10);                                                  //如果是连续发送字节的时候这个延时很重要 否则将回传错
     
165. }
     
166. 
     
167. void main()
     
168. {
     
169.    AT24C_Sendone(10,0xaa);
     
170.    P1=AT24C_Rcvone(10);        
     
171.    while(1);
     
172. }
     
173. 
     
174. 
     
175. 
     
176. 
     

复制代码

isoimg2130

pdshyh 发表于 2020-11-25 14:51
谢谢给出测试方法，这个程序就是写入0xaa在读出来在led显示。刚刚跟着系统学单片机就碰到问题了。

掉个头，这样直观点。改成这样。流水显示。这样能判断是否出错。。按二进制看。

1. void main(void)
   
2. {
   
3.         u8 a;
   
4.         for(a=0;a<255;a++)
   
5.            AT24C_Sendone(a,a);
   
6.         for(a=0;a<255;a++)
   
7.         {
   
8.                    P1=AT24C_Rcvone(a);  
   
9.                 yanshi(200);
   
10.         }      
    
11.            while(1);
    
12. }
    

复制代码

pdshyh

isoimg2130 发表于 2020-11-25 16:38

谢谢，图文并茂还有模拟还有测量万分感谢，逻辑分析仪测量的？

补充内容 (2020-11-26 08:03):
还有仿真

分立元件

还是用我那个分享的程序吧！