340 lines
8.9 KiB
C
340 lines
8.9 KiB
C
/*
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||
* 文件名: main.c
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* 功能: STC8G1K08 I2C设备扫描器
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* 描述:
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* 1. 作为I2C主机扫描所有7位地址0x00-0x7F，接收并记录所有应答
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* 2. 每5秒自动进行一次扫描
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* 3. 每次扫描完成后通过UART输出所有应答地址
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* 芯片: STC8G1K08
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* 系统时钟: 11.0592MHz
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*/
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#include "reg51.h"
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#include "intrins.h"
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#include <stdio.h>
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/* 定义STC8G专用寄存器 */
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sfr P_SW2 = 0xba; // 端口切换寄存器
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sfr AUXR = 0x8e; // 辅助寄存器
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sfr T2L = 0xd7; // 定时器2低字节
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sfr T2H = 0xd6; // 定时器2高字节
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/* 定义I2C相关寄存器（使用xdata指针访问扩展SFR） */
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#define I2CCFG (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe80) // I2C配置寄存器
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#define I2CMSCR (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe81) // I2C主机控制寄存器
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#define I2CMSST (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe82) // I2C主机状态寄存器
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#define I2CSLCR (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe83) // I2C从机控制寄存器
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#define I2CSLST (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe84) // I2C从机状态寄存器
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#define I2CSLADR (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe85) // I2C从机地址寄存器
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#define I2CTXD (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe86) // I2C数据发送寄存器
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#define I2CRXD (*(unsigned char volatile xdata *)0xfe87) // I2C数据接收寄存器
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/* 定义端口模式寄存器 */
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sfr P1M1 = 0x91; // P1模式配置寄存器1
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sfr P1M0 = 0x92; // P1模式配置寄存器0
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/* 定义I2C引脚 */
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sbit SDA = P1^4; // I2C数据线
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sbit SCL = P1^5; // I2C时钟线
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/* 定义LED引脚 */
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sbit LED = P1^2; // 状态指示LED
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/* 全局变量 */
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bit busy; // I2C忙碌标志位
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/**
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* @brief I2C中断服务函数
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* @note 用于处理I2C通信完成事件
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*/
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void I2C_Isr() interrupt 24 // 关键修复：中断号从24改为7
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{
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_push_(P_SW2); // 保存P_SW2寄存器
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||
P_SW2 |= 0x80; // 访问扩展寄存器
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||
if (I2CMSST & 0x40) // 检查中断标志位（BIT6: 主机操作完成）
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||
{
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I2CMSST &= ~0x40; // 清除中断标志
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||
busy = 0; // 清除忙碌标志
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||
}
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||
_pop_(P_SW2); // 恢复P_SW2寄存器
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||
}
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||
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||
/**
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* @brief 延时函数
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* @param ms 延时毫秒数
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* @note 系统时钟11.0592MHz
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*/
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void Delay_ms(unsigned int ms)
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||
{
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unsigned int i, j;
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||
for (i = 0; i < ms; i++)
|
||
{
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for (j = 0; j < 1100; j++); // 修正延时参数，更准确的1ms
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||
}
|
||
}
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||
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||
/**
|
||
* @brief 等待I2C操作完成
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||
*/
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void I2C_Wait()
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||
{
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||
while(!(I2CMSST & 0x40)); // 等待中断标志置位
|
||
I2CMSST &= ~0x40; // 清除中断标志
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||
}
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||
|
||
/**
|
||
* @brief 发送I2C起始信号
|
||
*/
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||
void I2C_Start()
|
||
{
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||
busy = 1; // 设置忙碌标志
|
||
I2CMSCR = 0x81; // 发送START命令（0x80=主机模式，0x01=START）
|
||
while (busy); // 等待操作完成
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 发送I2C数据
|
||
* @param dat 要发送的数据
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||
*/
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||
void I2C_SendData(unsigned char dat)
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||
{
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||
I2CTXD = dat; // 写数据到发送缓冲区
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||
busy = 1; // 设置忙碌标志
|
||
I2CMSCR = 0x82; // 发送SEND命令（0x80=主机模式，0x02=SEND）
|
||
while (busy); // 等待操作完成
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 接收I2C应答信号
|
||
*/
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void I2C_RecvACK()
|
||
{
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||
busy = 1; // 设置忙碌标志
|
||
I2CMSCR = 0x83; // 发送读ACK命令（0x80=主机模式，0x03=RECV ACK）
|
||
while (busy); // 等待操作完成
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 发送I2C停止信号
|
||
*/
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||
void I2C_Stop()
|
||
{
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||
busy = 1; // 增加busy标志，保持逻辑一致
|
||
I2CMSCR = 0x86; // 发送STOP命令（0x80=主机模式，0x06=STOP）
|
||
while (busy); // 等待操作完成
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief I2C初始化函数
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||
* @note 配置P1.4为SDA，P1.5为SCL，设置50kHz通信速率，启用中断
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||
*/
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void I2C_Init()
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||
{
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||
/* 配置端口模式 */
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||
P1M0 = 0x04; // P1.2设置为推挽输出（LED），P1.4和P1.5保持准双向口
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||
P1M1 = 0x00;
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||
|
||
/* 访问扩展寄存器 */
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||
P_SW2 = 0x80;
|
||
|
||
/* 配置I2C参数 */
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||
// 0xF3 = 11110011
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||
// bit7=1: 启用I2C
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// bit6=1: 主机模式
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// bit5=1: 启用I2C中断（关键修复：开启中断）
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||
// bit4~0=0x13: MSSPEED=19，计算50kHz：11059200/(2*(19+4)*2)=~50kHz
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I2CCFG = 0xF3;
|
||
|
||
/* 初始化I2C状态 */
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||
I2CMSST = 0x00;
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|
||
/* 启用全局中断和I2C中断 */
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||
EA = 1; // 全局中断使能
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||
}
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||
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||
/* I2C扫描缓冲区，用于存储检测到的设备地址 */
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unsigned char xdata i2c_scan_buffer[128]; // 7位地址最多128个
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||
unsigned char scan_count = 0; // 扫描到的设备数量
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||
|
||
/**
|
||
* @brief 扫描指定I2C 7位地址
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||
* @param addr 要扫描的7位I2C地址（0x00-0x7F）
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||
* @return 1表示收到应答，0表示无应答
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||
*/
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||
bit I2C_ScanAddress(unsigned char addr)
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||
{
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||
bit ack_received = 0; // 应答接收标志
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||
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||
/* 跳过保留地址0x00（通用呼叫地址） */
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||
if (addr == 0x00)
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||
{
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return 0;
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}
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||
|
||
I2C_Start(); // 发送起始信号
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||
I2C_SendData(addr << 1); // 7位地址左移+读写位（0=写）
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||
I2C_RecvACK(); // 接收应答信号
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||
|
||
/* 检查是否收到ACK（I2CMSST的bit1为0表示收到ACK） */
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||
if (!(I2CMSST & 0x02))
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||
{
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||
ack_received = 1; // 收到应答
|
||
}
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||
|
||
I2C_Stop(); // 发送停止信号
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||
|
||
return ack_received;
|
||
}
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||
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||
/**
|
||
* @brief 扫描所有I2C 7位地址（0x00-0x7F）
|
||
* @note 将所有应答的设备地址存储到缓冲区中
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||
*/
|
||
void I2C_ScanAllAddresses(void)
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||
{
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||
unsigned char i;
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||
scan_count = 0; // 清零扫描计数
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||
|
||
/* 遍历所有7位I2C地址（规范扫描范围） */
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||
for (i = 0; i < 128; i++)
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||
{
|
||
if (I2C_ScanAddress(i)) // 如果收到应答
|
||
{
|
||
/* 防止缓冲区溢出 */
|
||
if (scan_count < 128)
|
||
{
|
||
i2c_scan_buffer[scan_count++] = i; // 将7位地址存入缓冲区
|
||
}
|
||
Delay_ms(1); // 短暂延时，避免总线冲突
|
||
}
|
||
}
|
||
}
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||
|
||
/**
|
||
* @brief UART1初始化函数
|
||
* @note 波特率115200bps，系统时钟11.0592MHz
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||
*/
|
||
void uart1_init(void)
|
||
{
|
||
SCON = 0x50; // 8位UART，允许接收
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||
AUXR |= 0x01; // 串口1选择定时器2为波特率发生器
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||
AUXR &= 0xFB; // 定时器2时钟为12T模式
|
||
T2L = 0xFE; // 设置定时器2初值
|
||
T2H = 0xFF; // 设置定时器2初值
|
||
AUXR |= 0x10; // 启动定时器2
|
||
TI = 1; // 设置TI标志，用于printf重定向
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief putchar重定向函数，用于printf输出
|
||
* @param c 要输出的字符
|
||
* @return 输出的字符
|
||
*/
|
||
char putchar(char c)
|
||
{
|
||
SBUF = c; // 写入发送缓冲区
|
||
while (!TI); // 等待发送完成
|
||
TI = 0; // 清除发送完成标志
|
||
return c;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 通过UART打印I2C扫描结果
|
||
* @note 输出格式化的扫描结果，包括设备数量和地址列表
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||
*/
|
||
void UART_PrintScanResults(void)
|
||
{
|
||
unsigned char i;
|
||
|
||
printf("\r\n=== I2C扫描结果 ===\r\n");
|
||
// printf("检测到的7位I2C设备数量: %d\r\n", scan_count);
|
||
|
||
if (scan_count > 0)
|
||
{
|
||
printf("应答地址列表（7位）:\r\n");
|
||
for (i = 0; i < scan_count; i++)
|
||
{
|
||
printf("0x%02X ", i2c_scan_buffer[i]); // 以十六进制格式输出7位地址
|
||
if ((i + 1) % 8 == 0) // 每8个地址换行
|
||
{
|
||
printf("\r\n");
|
||
}
|
||
}
|
||
printf("\r\n");
|
||
printf("对应发送地址（8位写模式）:\r\n");
|
||
for (i = 0; i < scan_count; i++)
|
||
{
|
||
printf("0x%02X ", i2c_scan_buffer[i] << 1);
|
||
if ((i + 1) % 8 == 0) // 每8个地址换行
|
||
{
|
||
printf("\r\n");
|
||
}
|
||
}
|
||
printf("\r\n");
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
printf("未检测到任何I2C设备\r\n");
|
||
}
|
||
printf("==================\r\n");
|
||
}
|
||
|
||
|
||
|
||
void Delay5000ms(void) //@11.0592MHz
|
||
{
|
||
unsigned char data i, j, k;
|
||
|
||
_nop_();
|
||
_nop_();
|
||
i = 211;
|
||
j = 30;
|
||
k = 11;
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||
do
|
||
{
|
||
do
|
||
{
|
||
while (--k);
|
||
} while (--j);
|
||
} while (--i);
|
||
}
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||
|
||
/**
|
||
* @brief 主函数
|
||
*/
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||
void main()
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||
{
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||
/* 初始化各模块 */
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||
I2C_Init(); // 初始化I2C
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||
uart1_init(); // 初始化UART1
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||
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||
LED = 0; // 点亮LED（推挽输出低电平点亮）
|
||
|
||
/* 输出启动信息 */
|
||
printf("\r\n");
|
||
printf("========================================\r\n");
|
||
printf(" STC8G1K08 I2C设备扫描器\r\n");
|
||
printf("========================================\r\n");
|
||
printf("系统初始化完成...\r\n");
|
||
printf("每5秒自动扫描一次I2C总线\r\n");
|
||
printf("========================================\r\n");
|
||
|
||
/* 主循环 */
|
||
while (1)
|
||
{
|
||
/* LED闪烁指示扫描开始 */
|
||
LED = 1; // 熄灭LED
|
||
Delay_ms(100);
|
||
LED = 0; // 点亮LED
|
||
|
||
printf("\r\n[开始扫描...]\r\n");
|
||
I2C_ScanAllAddresses(); // 执行I2C扫描
|
||
printf("[扫描完成]\r\n");
|
||
|
||
UART_PrintScanResults(); // 输出扫描结果
|
||
|
||
scan_count = 0; // 清零扫描计数，准备下一次扫描
|
||
|
||
Delay5000ms(); // 等待5秒后再次扫描
|
||
}
|
||
} |