单片机I2C总线扩展 IC卡仿真与源码设计

仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）


单片机源程序如下:

1. #include "reg51.h"
   
2. #include "intrins.h"                                 //包含有函数_nop_()的头文件
   
3. #define uchar unsigned char
   
4. #define uint unsigned int
   
5. #define out P2                                                //发送缓冲区的首地址
   
6. sbit scl=P1^1;
   
7. sbit sda=P1^0;
   
8. sbit key1=P3^2;
   
9. sbit key2=P3^3;
   
10. uchar data mem[4]_at_ 0x55;                //发送缓冲区的首地址
    
11. uchar mem[4]={0x41,0x42,0x43,0xaa};        //预发送的数据数组0x41，0x42，0x43，0xaa
    
12. uchar data rec_mem[4] _at_ 0x60;        //接收缓冲区的首地址
    
13. void start(void);                                        //起始信号函数
    
14. void stop(void);                                        //终止信号函数
    
15. void sack(void);                                        //发送应答信号函数
    
16. bit rack(void);                                                //接收应答信号函数
    
17. void ackn(void);                                        //发送无应答信号函数
    
18. void send_byte(uchar);                                //发送一个字节函数
    
19. uchar rec_byte(void);                                //接收一个字节函数
    
20. void write(void);                                        //写一组数据函数
    
21. void read(void);                                        //读一组数据函数
    
22. void delay4us(void);                                //延时4us
    
23. 
    
24. void main(void)
    
25. {
    
26.         EA=1;EX0=1;EX1=1;                                //总中断开，外中断0与外中断1允许中断
    
27.         while(1);
    
28. }
    
29. 
    
30. void ext0()interrupt 0                                //外中断0中断函数
    
31. {
    
32.         write();                                                //调用写数据函数
    
33. }
    
34. 
    
35. void ext1()interrupt 2                                //外中断1中断函数
    
36. {
    
37.         read();                                                        //调用读数据函数
    
38. }
    
39. 
    
40. void read(void)                                                //读数据函数
    
41. {
    
42.         uchar i;
    
43.         bit f;
    
44.         start();                                                //起始函数
    
45.         send_byte(0xa0);                                //发从机的地址
    
46.         f=rack();                                                //接收应答
    
47.         if(!f)
    
48.         {
    
49.                 start();                                        //起始信号
    
50.                 send_byte(0xa0);
    
51.                 f=rack();
    
52.                 send_byte(0x00);                   //设置要读取从器件的片内地址
    
53.                 f=rack();       
    
54.         if(!f)
    
55.         {
    
56.                 start();                                        //起始信号
    
57.                 send_byte(0xa1);
    
58.                 f=rack();
    
59.         if(!f)
    
60.         {
    
61.                 for(i=0;i<3;i++)       
    
62.                 {
    
63.                         rec_mem[i]=rec_byte();
    
64.                         sack();
    
65.                 }
    
66.                 rec_mem[3]=rec_byte();ackn();                  
    
67.         }
    
68.         }
    
69.         }
    
70.         stop();out=rec_mem[3];while(!key2);       
    
71. //stop();out=0x55;while(!key2);                       
    
72. }
    
73. 
    
74. void write(void)                                   //写数据函数
    
75. {
    
76.         uchar i;
    
77.         bit f;
    
78.         start();
    
79.         send_byte(0xa0);
    
80.         f=rack();
    
81.         if(!f)
    
82.         {
    
83.                 send_byte(0x00);
    
84.                 f=rack();
    
85.                 if(!f){
    
86.                 for(i=0;i<4;i++)
    
87.                 {
    
88.                         send_byte(mem[i]);
    
89.                         f=rack();
    
90.                         if(f)break;
    
91.                 }
    
92.                 }
    
93.         }
    
94.         stop();out=0xc3;while(!key1);
    
95. }
    
96. 
    
97. void start(void)                                  //起始信号
    
98. {
    
99.         scl=1;
    
100.         sda=1;
     
101.         delay4us();
     
102.         sda=0;
     
103.         delay4us();
     
104.         scl=0;
     
105. }
     
106. 
     
107. void stop(void)                                         //终止信号
     
108. {
     
109.         scl=0;
     
110.         sda=0;
     
111.         delay4us();
     
112.         scl=1;
     
113.         delay4us();
     
114.         sda=1;
     
115.         delay4us();
     
116.         sda=0;
     
117. }
     
118. 
     
119. bit rack(void)                                        //接收一个应答位
     
120. {
     
121.         bit flag;
     
122.         scl=1;
     
123.         delay4us();
     
124.         flag=sda;
     
125.         scl=0;
     
126.         return(flag);
     
127. }
     
128. 
     
129. void sack(void)                                   //发送接收应答位
     
130. {
     
131.         sda=0;
     
132.         delay4us();
     
133.         scl=1;
     
134.         delay4us();
     
135.         scl=0;
     
136.         delay4us();
     
137.         sda=1;
     
138.         delay4us();
     
139. }
     
140. 
     
141. void ackn(void)                                   //发送非接受应答位
     
142. {
     
143.         sda=1;
     
144.         delay4us();
     
145.         scl=1;
     
146.         delay4us();
     
147.         scl=0;
     
148.         delay4us();
     
149.         sda=0;
     
150. }
     
151. 
     
152. uchar rec_byte(void)                   //接收一个字节函数
     
153. {
     
154.         uchar i,temp;
     
155.         for(i=0;i<8;i++)
     
156.         {
     
157.                 temp<<=1;
     
158.                 scl=1;
     
159.                 delay4us();
     
160.                 temp|=sda;
     
161.                 scl=0;
     
162.                 delay4us();
     
163.         }
     
164.         return(temp);
     
165. }
     
166. 
     
167. void send_byte(uchar temp)           //发送一个字节函数
     
168. {
     
169.         uchar i;
     
170.         scl=0;
     
171.         for(i=0;i<8;i++)
     
172.         {
     
173.                 sda=(bit)(temp&0x80);
     
174.                 scl=1;
     
175.                 delay4us();
     
176.                 scl=0;
     
177.                 temp<<=1;
     
178.         }
     
179.         sda=1;
     
180. }
     
181. 
     
182. void delay4us(void)
     
183. {
     
184.         _nop_();_nop_();_nop_();_nop_();         //延时4us函数
     
185. }

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