試驗(yàn)器材：一臺(tái)裝有 Tubor C 2.0 的計(jì)算機(jī)、一條25針并口電纜（看圖1插頭可要選對(duì)了）、自制的用于插入EEPROM芯片的適配器（圖2）、一片 EEPROM 如HT24LC02或AT24C02等。

試驗(yàn)前的準(zhǔn)備知識(shí)：

一、I2C總線(xiàn)：i2c總線(xiàn)是 Philips 公司首先推出的一種兩線(xiàn)制串行傳輸總線(xiàn)。它由一根數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）和一根時(shí)鐘線(xiàn)（SDL）組成。i2c總線(xiàn)的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程如圖3所示，基本過(guò)程為：

1、主機(jī)發(fā)出開(kāi)始信號(hào)。

2、主機(jī)接著送出1字節(jié)的從機(jī)地址信息，其中最低位為讀寫(xiě)控制碼（1為讀、0為寫(xiě)），高7位為從機(jī)器件地址代碼。

3、從機(jī)發(fā)出認(rèn)可信號(hào)。

4、主機(jī)開(kāi)始發(fā)送信息，每發(fā)完一字節(jié)后，從機(jī)發(fā)出認(rèn)可信號(hào)給主機(jī)。

5、主機(jī)發(fā)出停止信號(hào)。

I2C總線(xiàn)上各信號(hào)的具體說(shuō)明：

開(kāi)始信號(hào)：在時(shí)鐘線(xiàn)（SCL）為高電平其間，數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）由高變低，將產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)始信號(hào)。

停止信號(hào)：在時(shí)鐘線(xiàn)（SCL）為高電平其間，數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）由低變高，將產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)。

應(yīng)答信號(hào)：既認(rèn)可信號(hào)，主機(jī)寫(xiě)從機(jī)時(shí)每寫(xiě)完一字節(jié)，如果正確從機(jī)將在下一個(gè)時(shí)鐘周期將數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）拉低，以告訴主機(jī)操作有效。在主機(jī)讀從機(jī)時(shí)正確讀完一字節(jié)后，主機(jī)在下一個(gè)時(shí)鐘周期同樣也要將數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）拉低，發(fā)出認(rèn)可信號(hào)，告訴從機(jī)所發(fā)數(shù)據(jù)已經(jīng)收妥。（注：讀從機(jī)時(shí)主機(jī)在最后1字節(jié)數(shù)據(jù)接收完以后不發(fā)應(yīng)答，直接發(fā)停止信號(hào)）。

注意：在I2C通信過(guò)程中，所有的數(shù)據(jù)改變都必須在時(shí)鐘線(xiàn)SCL為低電平時(shí)改變,在時(shí)鐘線(xiàn)SCL為高電平時(shí)必須保
持?jǐn)?shù)據(jù)SDA信號(hào)的穩(wěn)定,任何在時(shí)鐘線(xiàn)為高電平時(shí)數(shù)據(jù)線(xiàn)上的電平改變都被認(rèn)為是起始或停止信號(hào)。

下面以24LC02為例，對(duì)幾個(gè)主要工作時(shí)序做詳細(xì)說(shuō)明。

24LC02的控制字（節(jié)）格式（圖4）：發(fā)送時(shí)緊跟開(kāi)始信號(hào)后的4位是器件選擇位，通常為‘1010’，它和后面的3位器件地址碼（由24LC02的A0、A1、A2上的電平?jīng)Q定）共同構(gòu)成了7位的從機(jī)地址。從機(jī)地址后緊跟1位讀/寫(xiě)控制位，該位為1表示讀，為0表示寫(xiě)。圖中最后1位是應(yīng)答位，這里它由從機(jī)給出。

24LC02寫(xiě)時(shí)序（圖⑤）：主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)，接著發(fā)出從機(jī)地址和寫(xiě)控制碼，主機(jī)接收從機(jī)發(fā)出的應(yīng)答，主機(jī)發(fā)送1字節(jié)的地址信息，主機(jī)接收應(yīng)答，主機(jī)寫(xiě)1字節(jié)數(shù)據(jù)到從機(jī)，主機(jī)接收應(yīng)答，主機(jī)發(fā)出停止信號(hào)。寫(xiě)操作完成，1字節(jié)數(shù)據(jù)被寫(xiě)入24LC02內(nèi)指定地址。24LC02提供一種頁(yè)寫(xiě)的方式，每次最多可連續(xù)寫(xiě)入8字節(jié)數(shù)據(jù)再發(fā)送停止信號(hào)，當(dāng)寫(xiě)入數(shù)據(jù)多時(shí)可采用這種方式以加快速度。

24LCO2隨機(jī)讀時(shí)序（圖⑥）：主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)，接著發(fā)送從機(jī)地址和寫(xiě)控制碼，主機(jī)接收應(yīng)答，主機(jī)發(fā)送1字節(jié)的的地址信息，主機(jī)接收應(yīng)答（注意：前面的時(shí)序?yàn)閷?xiě)操作，目的把起始地址寫(xiě)入24CL02緩沖中，以告知隨后的讀操作從哪個(gè)地址開(kāi)始，這個(gè)步驟在讀時(shí)序中有時(shí)被稱(chēng)為“偽寫(xiě)”），主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)，主機(jī)發(fā)送從機(jī)地址和讀控制碼，主機(jī)接收應(yīng)答，主機(jī)讀取1字節(jié)數(shù)據(jù)，主機(jī)不發(fā)應(yīng)答，主機(jī)發(fā)送停止信號(hào)。完成上面步驟，主機(jī)已從24LCO2中讀出指定地址內(nèi)1字節(jié)數(shù)據(jù)。

24LC02讀時(shí)序（圖⑦）：如圖⑦所示，與隨機(jī)讀時(shí)序相比，主機(jī)沒(méi)有給從機(jī)寫(xiě)入起始地址，所以這種方式用于讀取當(dāng)前地址內(nèi)的數(shù)據(jù)。另，24LC02也可以采用連續(xù)讀的方式（見(jiàn)圖⑧），這樣每次最多可以讀取8字節(jié)。注意：連續(xù)讀時(shí)每讀完1字節(jié)后主機(jī)要發(fā)應(yīng)答給主機(jī)，但在最后1字節(jié)后（即停止信號(hào)前）主機(jī)不發(fā)應(yīng)答。

數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）上的信號(hào)：讀時(shí)，從機(jī)在SCL的上升沿將數(shù)據(jù)放到SDA上，寫(xiě)時(shí)，遇到SCL的上升沿，從機(jī)將接收SDA上的數(shù)據(jù)。

二、并行口：它包含了一批輸入/輸出端口，在PC機(jī)上它是一個(gè)25針的 D 型插口，一般用于連接打印機(jī)，因此有時(shí)也稱(chēng)為打印口。

并行口信號(hào)：以打印機(jī)為例，并口I/0信號(hào)中有些是專(zhuān)門(mén)用來(lái)把數(shù)據(jù)傳送給打印機(jī)的，有些則是用來(lái)對(duì)傳送過(guò)程給以控制的,還有將打印機(jī)的各種工作狀態(tài)信息發(fā)送給CPU的。詳細(xì)如表1所示。表中所有信號(hào)用低電平（0V）表示邏輯0，用高電平（5V）表示邏輯1（電壓都是相對(duì)于18-25腳上的接地電勢(shì)而言），凡是前綴用符號(hào)‘-’表示的信號(hào)均指低電平為現(xiàn)役信號(hào)。

可以看出，編號(hào)為2-9針腳上的信號(hào)是傳遞實(shí)際數(shù)的信號(hào)，而其它線(xiàn)上的信號(hào)則是用在對(duì)打印機(jī)進(jìn)行初始化處理和對(duì)打印機(jī)動(dòng)作進(jìn)行同步上。下面簡(jiǎn)單介紹一下打印過(guò)程以加深對(duì)并口的理解，CPU通過(guò)并口中16和17腳上的信號(hào)來(lái)選擇打印機(jī)，并給以初始化處理。且用13腳上的信號(hào)給以響應(yīng)。在打印機(jī)已準(zhǔn)備好接收數(shù)據(jù)時(shí)，就將11腳置為低電平（表示可以接收），CPU把數(shù)據(jù)放到并口的數(shù)據(jù)線(xiàn)（2-9）上，并通過(guò)1腳上的選通信號(hào)對(duì)打印機(jī)的數(shù)據(jù)進(jìn)行選通。打印機(jī)在收到選通信號(hào)時(shí)將忙信號(hào)（11）置為高電平，表示正在接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接收完畢后，打印機(jī)在短時(shí)間內(nèi)把現(xiàn)役的確認(rèn)信號(hào)（10腳低電平）發(fā)送出去，然后再把忙信號(hào)（11）置成低電平（既非現(xiàn)役）并準(zhǔn)備好接收更多數(shù)據(jù)。

并行口硬件：并口行現(xiàn)在通常被集成在系統(tǒng)板上，25針插口上的信號(hào)可通過(guò)數(shù)據(jù)鎖存器、打印狀態(tài)和打印機(jī)控制三個(gè)寄存器（也就是三個(gè)輸入/輸出端口）進(jìn)行程序設(shè)計(jì)和控制。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常有多個(gè)并行端口，表2列出了它們?cè)谳斎?輸出系統(tǒng)中的地址。需要注意的是這些地址是由系統(tǒng) BIOS 給出的，并不是硬件的物理地址，所以可以通過(guò)設(shè)置 BIOS 來(lái)改變當(dāng)前端口的配置。

端口寄存器：表3列出了并行端口寄存器各位的意義。這些信號(hào)也是在外部插頭上出現(xiàn)的主要信號(hào)。不過(guò)寄存器中有些信號(hào)的極性與插頭上相應(yīng)信號(hào)的極性正好相反。比如，選通信號(hào)在插頭上為低電平時(shí)，信號(hào)是現(xiàn)役的，而在打印機(jī)控制寄存器中則為高電平是現(xiàn)役的。

通過(guò)上面的準(zhǔn)備知識(shí)，應(yīng)有以下理解：1、可以把并口的25個(gè)針腳理解為三個(gè)寄存器對(duì)外的映射，除了傳送8位實(shí)際數(shù)據(jù)的引腳外，還有用于控制打印機(jī)和取得打印機(jī)當(dāng)前狀態(tài)的引腳，這些引腳有的為輸入，有的為輸出，因此可以像用單片機(jī)I/O一樣靈活的運(yùn)用它們。2、I2C總線(xiàn)在通訊過(guò)程中，數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）上的信號(hào)流動(dòng)方向是不斷變化的，如：主機(jī)正在寫(xiě)24LC02時(shí)，SDA的方向?yàn)橹鳈C(jī)到從機(jī)，SDA為輸出，寫(xiě)完一字節(jié)后，要接收應(yīng)答時(shí)，SDA的方向變?yōu)閺臋C(jī)到主機(jī)，SDA為輸入（對(duì)于主機(jī)）。3、并口模擬I2C總線(xiàn)，其實(shí)是用軟件控制并口的 I/O 來(lái)輸入輸出 I2C 總線(xiàn)需要的高、低電平信號(hào)，從而產(chǎn)生I2C總線(xiàn)的各種時(shí)序。

制作試驗(yàn)電路：

試驗(yàn)用的電路如圖⑨，分析如后：P1的4-7腳并聯(lián)（為了加大輸出電流），接IC1的VCC端，為IC1供電。P1的2腳接IC1的SCL端，用做I2C總線(xiàn)的串行時(shí)鐘輸出。因I2C總線(xiàn)中數(shù)據(jù)線(xiàn)（SDA）在不同的時(shí)間可能是輸入也可能是輸出，所以接在IC1 SDA端上的信號(hào)也有兩路，輸出時(shí)，P1 3腳輸出低電平T1導(dǎo)通，SDA被置為低電平，P1 3 腳輸出高電平T1截止，因 R1的作用SDA被置為高電平。輸入時(shí)，P1 通過(guò)判斷 13 腳上的電平高低，來(lái)讀取SDA上的數(shù)據(jù)。要注意的是用于輸入時(shí)T1必須是截止的，以免SDA被箝位。

這個(gè)電路具有通用性，24C01、24CO2、24LC64等24系列的I2C EEPROM 均可按這個(gè)電路與并口連接，所以不妨把它當(dāng)作實(shí)用工具來(lái)認(rèn)真制作。先找一條并口電纜，看電纜插頭的形式，找一個(gè)與之配套的25針插座，購(gòu)買(mǎi)一個(gè)撥動(dòng)式的IC插座，將IC插座按圖中IC1的連接方法與找來(lái)的并口插座相連，然后按圖將T1、R1、C1、直接焊在IC插座或并口插座上，要盡量作的緊湊些。最后將電路固定在一個(gè)合適的小塑料盒內(nèi)，好了，現(xiàn)在它是我們的試驗(yàn)器材，等看過(guò)后面的內(nèi)容，你會(huì)發(fā)現(xiàn)只要為其配上軟件，它就是一個(gè)用于讀寫(xiě)I2C EEPROM 的好工具。

試驗(yàn)程序編寫(xiě)：

和其它高級(jí)語(yǔ)言相比，C 更適合于對(duì)硬件編程。本試驗(yàn)所用的程序就是在 Tubor C 2.0 環(huán)境下編譯通過(guò)的。

一、C 語(yǔ)言相關(guān)：對(duì)本試驗(yàn)較關(guān)鍵的幾個(gè)函數(shù)和運(yùn)算。

讀端口函數(shù) inprotb()； 可從指定的輸入端口讀入一個(gè)字節(jié),并返回這個(gè)字節(jié)，用法為：inprotb(端口號(hào)或端口地址)；例如：b=inprotb(379H)；由于379H為‘打印機(jī)狀態(tài)’寄存器的地址，因此執(zhí)行后變量 b中將存放由函數(shù)讀取的 379H 的值。

寫(xiě)端口函數(shù) outprotb()； 可寫(xiě)一字節(jié)數(shù)據(jù)到指定的輸出端口，用法為：outprotb(端口地址，整型數(shù))；例如：outprotb(378H，1)；由于端口地址378H為并口的‘?dāng)?shù)據(jù)鎖存器’地址，因此執(zhí)行后將在并口的 2 腳輸出高電平，3-9腳輸出低電平。

位運(yùn)算：位運(yùn)算的對(duì)象只能是整型或字符型數(shù)據(jù)，本試驗(yàn)程序中用到了兩種位運(yùn)算。左移運(yùn)算（＜＜）：運(yùn)算符左邊是位移對(duì)象，右邊是整形表達(dá)式，代表左移的位數(shù)，左移時(shí)，右端補(bǔ) 0；左端移出的部分舍棄。右移運(yùn)算（＞＞）：運(yùn)算符的使用方法與左移運(yùn)算符一樣，所不同的是移位方向相反。右移時(shí)，右端（低位）移出的二進(jìn)制數(shù)舍棄，左端（高位）移入的二進(jìn)制數(shù)分兩種情況：對(duì)于無(wú)符號(hào)整數(shù)和正整數(shù)，高位補(bǔ) 0，對(duì)于負(fù)整數(shù)，高位補(bǔ) 1。舉例：假設(shè)b和c為字符型變量，并且 b 已賦初值，用二進(jìn)制表示時(shí) b 的值為 01110110 ；現(xiàn)在若要求的 b 的第 3 位的二進(jìn)制數(shù)是 1 ，還是 0 ，可暫將 b 的值賦給變量 c （c=b;），再對(duì) c 進(jìn)行位移運(yùn)算，先將 c 右移 2 位（c=c>>2;），再左移 7 位（c=c<<7;），然后用程序判斷 c 的值是否為 0，為0則所求位的二進(jìn)制數(shù)為 0，否則為所求位的二進(jìn)制數(shù)為 1。經(jīng)過(guò)位移 c 的值變?yōu)椤?0000000’，而不是0，因此可以判斷 b 的第 3 位中的二進(jìn)制數(shù)是 1。后面的試驗(yàn)程序就是用這種方法來(lái)接收應(yīng)答和讀取SDA上的數(shù)據(jù)的。

二、編程前的分析：現(xiàn)在從編程的角度對(duì)圖⑨ 的電路再次分析。參見(jiàn)表1、表2、表3?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)上的并口通常被默認(rèn)的設(shè)置成端口2，既數(shù)據(jù)鎖存器地址為378H的端口。

并行口（P1）13腳：它是一個(gè)輸入端，是‘打印機(jī)狀態(tài)’寄存器（見(jiàn)表2、表3）中的位 4?！蛴C(jī)狀態(tài)’寄存器地址為379H，可以用 C 語(yǔ)言中的 inprotb() 函數(shù)來(lái)讀取379H的值，然后通過(guò)位運(yùn)算即可獲得當(dāng)前P1 13腳（IC1的SDA端）的電平狀態(tài)。注意：在讀端口時(shí)，要確認(rèn)T1是截止的。

并行口（P1）2 腳：它是‘?dāng)?shù)據(jù)鎖存’寄存器中的位 0，在這里作為一個(gè)輸出端?！?dāng)?shù)據(jù)鎖存’寄存器的地址為378H，可以用 C 語(yǔ)言中的 outprotb() 函數(shù)給378H的位 0 寫(xiě)入1或0，，從而模擬出 I2C 總線(xiàn)中SCL上的高、低電平。這里需要注意的是，從2腳輸出時(shí)，用函數(shù)寫(xiě)數(shù)據(jù)鎖存器每次只能改變位 0 的狀態(tài)，而不能影響到其它位的狀態(tài)。

并行口（P1）3 腳：它是‘?dāng)?shù)據(jù)鎖存’寄存器中的位 1，在這里作為輸出端與T1基極相連，可以用 C 語(yǔ)言中的 outprotb() 函數(shù)給‘?dāng)?shù)據(jù)鎖存’378H的位 1 寫(xiě)入1或0，從而控制 T1 的導(dǎo)通和截止，配合 R1 的作用，模擬出I2C時(shí)鐘線(xiàn)SDA上的高、低電平信號(hào)。 3 腳輸出低電平將使 T1 導(dǎo)通，SDA既被置為低電平，3 腳輸出高電平 T1 截止，由R1將SDA上拉為高電平。要注意操作這一位時(shí)不能影響到其它位。

并行口的 4-7 腳：它們分別是‘?dāng)?shù)據(jù)鎖存’寄存器中的位2、位3、位4和位5，這4 位全部作為輸出端接在IC1的VCC上，通過(guò)寫(xiě)端口函數(shù)將它們?nèi)繉?xiě)入1（既都輸出高電平），用于給IC1提供電源。注意，因這4位是作為電源使用的，必須保證這4位的值始終為1 ，所以每次寫(xiě)378H時(shí)要特別注意。這4個(gè)引腳是并在一起的，其中若有1位被寫(xiě)成0，就會(huì)因高低電平抵消而中斷IC1的電源使操作失敗，甚至可能會(huì)損壞并口。

三、編程：通過(guò)上面分析，要用并口來(lái)模擬I2C總線(xiàn)來(lái)讀寫(xiě) 24LC02 ，程序需有以下幾部分。

發(fā)送I2C開(kāi)始信號(hào)：用 outprotb() 函數(shù)向378H寫(xiě)入16進(jìn)制數(shù)“0XFF”（即2-9腳全部輸出高電平），SCL和SDA都為高電平，延時(shí)一段時(shí)間后，向378H寫(xiě)入“0XFD”（其它腳狀態(tài)不變，只是將位 1 置為低電平），使SDA由高電平變?yōu)榈碗娖?，即產(chǎn)生了I2C的開(kāi)始信號(hào)。最后將在378H中寫(xiě)入“0XFC”（即其它腳不變，將位0和位1置為低電平）使SCL為低電平，以完成一個(gè)時(shí)鐘，也為后面的讀寫(xiě)作準(zhǔn)備。

發(fā)送I2C停止信號(hào)：I2C的停止信號(hào)是在SCL為高時(shí)，SDA由低變高。程序可按下面步驟來(lái)寫(xiě)，用寫(xiě)端口函數(shù)向378H寫(xiě)入“0XFC”，使SCL和SDA為低電平，延時(shí)一段時(shí)間，向378H寫(xiě)入“0XFD”，使SCL變?yōu)楦唠娖?，SDA為低電平，延時(shí)，向378H寫(xiě)入“0XFF”SCL保持不變，使SDA由原來(lái)的低電平變?yōu)楦唠娖?，即產(chǎn)生了一個(gè)停止信號(hào)。延時(shí)一段時(shí)間，最后向378H寫(xiě)入“0XFE”，使SCL為低電平，以完成一個(gè)時(shí)鐘。

發(fā)送數(shù)據(jù)：先把要發(fā)送的數(shù)據(jù)放在一個(gè)變量里，然后按位發(fā)送。方法為，通過(guò)位運(yùn)算求得欲發(fā)送位的值（1或0），然后用寫(xiě)端口函數(shù)模擬出SCL和SDA，并按I2C的寫(xiě)時(shí)序?qū)⒁晃粩?shù)據(jù)發(fā)送出去，程序中可用while循環(huán)語(yǔ)句來(lái)控制發(fā)送的位數(shù)和字節(jié)數(shù)。

主機(jī)（并口）發(fā)送應(yīng)答：I2C總線(xiàn)，主機(jī)發(fā)送應(yīng)答用在連續(xù)讀時(shí)序中，每讀取一字節(jié)（8位）后，主機(jī)使SDA保持一個(gè)時(shí)鐘周期的低電平?？梢杂脤?xiě)端口函數(shù)先將SDA、SCL置為 0，然后將SCL變高，SDA保持低電平，一個(gè)應(yīng)答信號(hào)既被發(fā)送，最后將SCL置低，完成一個(gè)時(shí)鐘。

接收數(shù)據(jù)：并口讀取I2C總線(xiàn)的數(shù)據(jù)時(shí)，必須讓 T1截止，使用并口的13腳來(lái)接收SDA上的數(shù)據(jù)?？砂聪旅娌襟E操作，先用寫(xiě)端口函數(shù)使SCL為低電平，同時(shí)在并口3腳輸出高電平使 T1 截止。然后用寫(xiě)端口函數(shù)單獨(dú)將SCL置1，其它位保持不變，模擬出時(shí)鐘上升沿，IC1 將把一位數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA上，用讀端口函數(shù) inprotb() 讀取‘打印機(jī)狀態(tài)’寄存器379H當(dāng)前的值，將結(jié)果賦值給一個(gè)變量，然后對(duì)這個(gè)變量進(jìn)行先右移4位，再左移7位的運(yùn)算（用以獲得13 腳電平狀態(tài)，即打印機(jī)狀態(tài)寄存器的位 4 的值），判斷該變量是否為0，最后將判斷結(jié)果移入另外的一個(gè)用于存放‘已讀取數(shù)據(jù)’的變量中，完成讀取一位數(shù)據(jù)的操作，用寫(xiě)端口函數(shù)使SCL為低電平，在下一個(gè)SCL的上升沿，同樣用上面的方法將一位數(shù)據(jù)加入‘已讀取數(shù)據(jù)’變量中。可用while循環(huán)控制要讀的位數(shù)和字節(jié)數(shù)。注意：以上過(guò)程都是在 T1 為截止態(tài)時(shí)進(jìn)行的。

主機(jī)（并口）接收應(yīng)答：接收應(yīng)答用于寫(xiě) I2C 時(shí)，每寫(xiě)一字節(jié)數(shù)據(jù)到從機(jī)后，如果操作成功，從機(jī)在下一個(gè)時(shí)鐘內(nèi)使 SDA 為低。主機(jī)查詢(xún)應(yīng)答可以加強(qiáng)操作的可靠性。接收應(yīng)答和上面說(shuō)的接收數(shù)據(jù)大致相同，只是僅接收一位數(shù)據(jù)并且不存儲(chǔ)，直接判斷其值是否為 0，不為 0 時(shí)（即沒(méi)有收到應(yīng)答）轉(zhuǎn)錯(cuò)誤處理程序，為 0則繼續(xù)后面的操作。在實(shí)際編程時(shí)將這個(gè)步驟合并到寫(xiě)I2C的操作中。

有關(guān)延時(shí)：I2C器件對(duì)SDA和SCL上的高、低電平信號(hào)需保持的時(shí)間是有規(guī)定的。如：開(kāi)始信號(hào)的高、低電平要保持多長(zhǎng)時(shí)間，數(shù)據(jù)信號(hào)的高、低電平最低要保持多長(zhǎng)時(shí)間等。不同的器件對(duì)這個(gè)時(shí)間有不同的規(guī)定。查找24LO02的數(shù)據(jù)手冊(cè)，可以知道，它在不同的電壓下對(duì)各信號(hào)要保持的時(shí)間分別在幾百納秒到幾微秒之間。這個(gè)時(shí)間也體現(xiàn)了I2C器件的讀寫(xiě)速度。因?yàn)橛?jì)算機(jī)的速度不同，要用計(jì)算機(jī)并口來(lái)模擬I2C很難將這個(gè)時(shí)間精確到微秒。為了能夠在不同的計(jì)算機(jī)上可靠的操作I2C總線(xiàn)，試驗(yàn)程序用了C語(yǔ)言的延時(shí)函數(shù)delay()；這個(gè)函數(shù)能產(chǎn)生的最小延時(shí)為1毫秒。雖然這樣做降低了I2C的讀寫(xiě)速度，但可以保證操作的可靠性。

四、用并口讀寫(xiě)I2C總線(xiàn)的源程序：程序中把I2C的一些操作時(shí)序定義成了獨(dú)立的函數(shù)供主函數(shù)調(diào)用，這樣增加了程序的靈活性，也方便對(duì)程序的修改和擴(kuò)充。

源程序如下：

#include "stdio.h"
#include "dos.h"
#include "conio.h"


/***********void i2cstart()***********/
void i2cstart(){
outportb(0x378,0xff);/*scl 1, sda 1*/
delay(1);/**/
outportb(0x378,0xfd);/*scl 1, sda 0*/
delay(1);/**/
outportb(0x378,0xfc);/*scl 0, sda 0*/
delay(1);
}

/***********void i2cstop()***********/
void i2cstop(){
outportb(0x378,0xfc);/*scl 0, sda 0*/
delay(1);/**/
outportb(0x378,0xfd);/*scl 1, sda 0*/
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xff);/*scl 1, sda 1*/
delay(1);/**/
outportb(0x378,0xfe);/*scl 0, sad 1*/
}

/***********writebyte()***********/
writebyte(char s){
short int a=7;
char d,e;
outportb(0x378,0xfc);/*scl 0, sda 0*/
delay(1);/***/
while(a>=0){

d=s>>a; d=d<<7;

if (d=='\x80')/*****"1"***/
{
outportb(0x378,0xfe);/*scl 0, sda 1*/
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xff);/*scl 1, sda 1*/
}
else
{
outportb(0x378,0xfc);/*scl 0, sda 0*/
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xfd);/*scl 1, sda 0*/
}

a=(a-1);
}
/**ask**/
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xfe);/*scl 0, sda 1*/
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xff);/*scl 1, sda 1*/
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xfc);/*scl 0, sda 1*/
delay(1);/***/
e=inportb(0x379); d=e>>4; d=d<<7;
if (d=='\x0') return 0;
else
printf("not acknowledge!\n");
return 1;
}

/***********readbyte()***************/

char readbyte(){
unsigned short a=8;
char d,e,f='\x0';
while(a>0){
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xfe);/*scl 0, sda 1*/
delay(1);/***/
outportb(0x378,0xff);/*scl 1, sda 1*/
delay(1);/***/
e=inportb(0x379); d=e>>4; d=d<<7;

if(d=='\x80') d='\x1';

f=f<<1; f=(f+d); a=(a-1);

outportb(0x378,0xfe);/*scl 0, sda 1*/
delay(1);/***/
}

return f;
}

/************mainask()*****************/
mainask(){
delay(1);/**/
outportb(0x378,0xfc);/*scl 0, sda 0*/
delay(1);/**/
outportb(0x378,0xfd);/*scl 1, sda 0*/
delay(1);
outportb(0x378,0xfc);/*scl 0, sda 0*/
}

/*************************************/

main(){
unsigned short a,b,c,g;
char d,e,f;
textcolor(2);
clrscr();

printf("press 'r' or 'w' :");
scanf("%c",&f);
if(f=='w')
{

/************ W 256 BYTES ****/
e='\x0'; c=32; /* 24lc02: 32=256/8 */
while(c>0){
i2cstart();/*****start****/

writebyte('\xa0');/***send contbyte***/

writebyte(e);/***send start address***/

/************W 8 bytes****/
b=8; d='\x0'; /* num */
while(b>0){
if ((writebyte(d))==1) exit(0);/***send a byte***/
b=(b-1);d=(d+1);
}
i2cstop();
delay(40); /****writer delay****/
c=(c-1);e=(e+8);
}

printf("write ok!!\n"); exit(0);

}


if(f=='r')
{

/****** read ***********************************/
printf("please import start address:");
scanf("%x",&b);
a=(256-b); c=(a%8); a=(a/8);

while(a>0){
g=8;


i2cstart();/*****start****/

writebyte('\xa0');/***send contbyte***/
d=(char)b;/****/
writebyte(d);/***send start address***/
i2cstart();/*****start****/
writebyte('\xa1');/***send contbyte***/

while(g>0){
d=readbyte();
if(d=='\xff')
printf(" FF");
else
printf(" %.2X",d);
g=(g-1); if(g>0) mainask();
b=(b+1);
}
i2cstop();

a=(a-1);

}
while(c>0){
i2cstart();/*****start****/

writebyte('\xa0');/***send contbyte***/
d=(char)b;/****/
writebyte(d);/***send start address***/
i2cstart();/*****start****/
writebyte('\xa1');/***send contbyte***/
d=readbyte();
if(d=='\xff')
printf(" FF");
else
printf(" %.2X",d);
c=(c-1); if(c>0) mainask();
}
printf("\nREAD OK!\n");
exit(0);
}
else {printf("\nCommand Error!!!"); exit(0);}

}

以上程序是在 Tubor C 2.0 環(huán)境下編譯通過(guò)的，運(yùn)行結(jié)果如后：程序先在屏幕上提示“press 'r' or 'w' :”'r'為讀24LC02，'w'為寫(xiě)。如果輸入'r'并按回車(chē)，程序?qū)?huì)提示：“please import start address:”這時(shí)請(qǐng)按16進(jìn)制的格式輸入要讀的起始地址，然后回車(chē)，程序?qū)?huì)從該地址開(kāi)始把后面的所有數(shù)據(jù)讀出并按大寫(xiě) 16進(jìn)制的格式在屏幕上打印出來(lái)。完成后提示“READ OK!”并結(jié)束程序。如果在程序開(kāi)始時(shí)輸入的是'w'，程序?qū)?4LC02的00H地址開(kāi)始，按“00 01 02 03 04 05 06 07”的格式，每8字節(jié)循環(huán)一次，直到寫(xiě)滿(mǎn)24LC02所有的存儲(chǔ)空間，即256個(gè)字節(jié)。寫(xiě)的過(guò)程中如果出現(xiàn)錯(cuò)誤將提示“not acknowledge!”，如果操作順利完成，程序?qū)⑻崾尽皐rite ok!!”并結(jié)束運(yùn)行。在程序開(kāi)始時(shí)如果輸入的不是'r'也不是'w'，程序?qū)⑻崾尽癈ommand Error!!!”并退出運(yùn)行。

這個(gè)程序雖然只是個(gè)簡(jiǎn)單的演示，但卻是并口模擬I2C的最關(guān)鍵的核心部分，只要給它加些改動(dòng)并配上簡(jiǎn)單的界面，即可以成為一個(gè)很實(shí)用的并口 I2C 總線(xiàn)讀寫(xiě)程序。