C语言模拟实现I2C通信：单片机与EEPROM24C04交互

"本文主要介绍了如何使用普通I/O口模拟实现I2C通信协议，以C语言编写相关驱动代码，并提供了模拟I2C通信的函数示例，以及针对EEPROM24C04的读写操作函数。" 在电子工程和嵌入式系统设计中，I2C（Inter-Integrated Circuit）协议是一种串行通信协议，常用于连接微控制器（MCU）和其他外围设备，如EEPROM、传感器和显示模块等。通过I2C，一个主设备可以控制一个或多个从设备，所有设备共享两条线：SCL（Serial Clock Line，串行时钟线）和SDA（Serial Data Line，串行数据线）。 在没有硬件I2C接口的情况下，可以通过模拟I2C协议来实现这一功能。这通常涉及对SCL和SDA线的精确控制，以模拟起始条件、停止条件、应答和数据传输。起始条件是当SCL为高时SDA由高变低，而停止条件则是SCL为高时SDA由低变高。在传输数据时，数据在SCL的下降沿被采样，在上升沿改变。 文中给出的`IICDrv.c`和`IICDrv.h`文件包含了实现I2C通信的基本函数，例如初始化、发送起始条件、发送停止条件、发送和接收数据等。这些函数通过控制IO口的电平状态和延时来模拟I2C协议的时序。延时的设置很重要，因为它必须满足从设备的最小SCL间隔时间要求，否则可能导致通信错误。 示例中的`EEApp.c`文件展示了如何使用这些模拟I2C的函数与24C04 EEPROM进行交互。24C04是一种常见的I2C接口EEPROM，可以存储512字节的数据。代码中包含了写入数据到指定地址和读取数据的函数，包括发送从设备地址、设置读写模式、传输数据字节和处理应答等步骤。 写入函数首先发送起始条件，然后是24C04的7位从设备地址（加上写操作位），接着是目标地址和要写入的数据。读取函数类似，但需要在发送从设备地址后发送一个额外的读操作位，然后在接收数据时不断检查并发送应答位，直到读取完整个数据块。 通过这种方式，开发者可以在不依赖硬件I2C接口的系统上实现I2C通信，扩大了设备的兼容性和灵活性。然而，这种方法可能效率较低，不适合高速通信，且需要精确的时间控制，对编程技巧和调试经验有一定要求。