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本实例意在了解I2C总线的接口电路设计，IC总线数据的写入和读出。由于51单片机没有内置I2C模块，所以本实例中我们使用51单片机的I/O口模拟I2C总线的读写。
1.2. 设计思路
在单片机系统设计中，完成一个功能的前提是首先了解该功能的实现原理，其次要知道完成该功能的电路设计，第三是能够实现编程控制。所以本例中我们要首先了解I2C器件的基础知识，以此进行电路设计，最后编程实现预期的功能。
1.3. 基础知识
I2C总线是一种双向二进制总线，用于连接单片机和外围设备，是单片机应用系统中应用较多的串行总线之一。
目前有很多外围器件都是IC2总线，例如常见的EEPROM存储器AT24系列，日历时钟芯片PCF8563,DS1302，LCD驱动器PCF8576，AD转换器PCF8591等。
1.3.1. I2C总线接口
I2C只有两根信号线：SDA-双向数据/地址线；SCL-串行时钟线。I2C总线上可以连接多个I2C器件，如下图所示。
图2 I2C总线连接示意图
需要说明的是，I2C总线的接口是开漏型的，其目的就是为了能够连接多个相同器件。所以进行I2C总线的电路设计时，需要加上拉电阻，如图所示。
既然I2C总线上可以挂多个器件，那么这些器件怎么一一识别呢？我们以AT24C02为例来说明。如下图所示。
A0，A1，A2作为地址设置端口，可以将这三个端口分别连接不同的电平，这样就能区别了。
前面我们学习的RS-232串口通信的数据发送和接收分别用不同的线，一根专门用来发送数据，另一根专门用来接收数据。而I2C总线的数据发送和接收都使用同一根线。I2C总线通信时，有主器件和从器件的区别。当某个器件向总线上发送数据时，这个器件就是主器件，而当这个器件从总线上接收数据时，它又变成了从器件。因此对于参与I2C通信的器件，主器件和从器件是相对的。
1.3.2. I2C总线器件的地址
前面我们已经说过，I2C总线上可以挂接多个器件，每个器件都必须有唯一的地址，这样才能确保总线通信的正确性。I2C总线上所以期间的地址都按照一定的规范来设定。器件地址由7位二进制位组成，然后与一位读写控制位（方向位）合成一个字节的寻址字节（对于存储容量大的，寻址字节之外还要有高地址字节）。
寻址字节
1.3.3. I2C总线上的时钟信号
I2C总线上的数据传输必须在时钟信号的驱动下进行。
1.3.4. I2C总线的传输协议
1.3.4.1. 起始和结束条件
如下图所示。在数据传送时，必须确认数据传送的开始和结束。
I2C总线的开始和停止
开始条件
SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变。开始传送数据。
结束条件
SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变。结束传送数据。
1.3.4.2. 数据格式
开始信号发出后，主器件送出的第一个字节是用来发送从器件地址的。数据的发送是按照字节数据高位在前，低位在后的原则发送的。前7位是地址码，第8位是方向位（通俗来说就是读写控制位，对于主器件来说，读数据是从从器件获得数据，写数据是向从器件发送数据）。I2C总线上的所以器件在收到开始信号后，将收到的第一个字节的数据与自己的地址比较，如果地址一致，则该器件被选定，然后该器件根据方向位进行数据的接收还是发送操作。
I2C总线数据传送采用时钟脉冲逐位串行传送方式。时序图如下。在SCL的低电平期间，SDA线上的数据可以变化。SCL高电平器件，SDA线上的数据必须保持不变。因为此时SDA状态的改变已被用来表示起始和结束条件。
I2C器件的数据交互
1.3.4.3. 响应
I2C总线协议规定，每传送一个字节数据（包括地址和命令）完毕，都要有一个应答信号ACK，以确定数据传送是否正确。应答位的时钟脉冲由主器件产生，主器件需要在应答脉冲的高电平期间释放数据线SDA，转由从器件控制。通常的做法是从器件在这个时钟期间必须向SDA发送一个低电平，以产生有效的应答信号。表示接受正常，若接收不正常或不能产生应答信号，则保持SDA为高电平，此时，主器件产生一个停止信号，使传送异常结束。
1.4. 电路设计
本实例使用常见的EEPROM存储器AT24C02。该芯片引脚图如下所示。
其中SCL-时钟线；SDA-数据线；WP-写保护，当该引脚接高电平，不允许写入数据，接地，不允许写入数据；A2A1A0-地址输入端，可通过接高电平或低电平确定芯片地址。
AT24C02引脚图
本实例的电路如图1所示。电路中单片机的P3.4和P3.4连接I2C器件AT24C02。P0口和P2口分别连接两个LED排，用于指示将要写入和读出的数据。
1.5. 程序设计
本实例程序代码如下。
本程序实现的功能是，讲一个数据写入到I2C器件AT24C02的相应地址，同时将要写入的数据通过连接在P0口的8个发光二极管显示，然后读出该位置的数据，并通过连接P2口的8个发光二极管显示。
#include<AT89x51.h> //#include<intrins.h> //#defineOP_READ0xa1// #defineOP_WRITE 0xa0// Æ÷¼þµØÖ·ÒÔ¼°Ð´Èë²Ù×÷,0xa1¼´Îª1010 0000Bsbit SDA=P3^4; //½«´®ÐÐÊý¾Ý×ÜÏßSDA붨ÒåÔÚΪP3.4Òý½Åsbit SCL=P3^3; //½«´®ÐÐʱÖÓ×ÜÏßSDA붨ÒåÔÚΪP3.3Òý½Å/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱ1ms(3j+2)*i=(3¡Á33+2)¡Á10=1010(΢Ãë)£¬¿ÉÒÔÈÏΪÊÇ1ºÁÃë***************************************************/void delay1ms();/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱÈô¸ÉºÁÃëÈë¿Ú²ÎÊý£ºn***************************************************/ void delaynms(unsigned int n);//ÒÔÏÂÊǶÔAT24C02µÄ¶Áд²Ù×÷³ÌÐòvoid start();void stop();unsigned char ReadData();bit WriteCurrent(unsigned char y);void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat);unsigned char ReadCurrent();unsigned char ReadSet(unsigned char set_add);/*********************************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÖ÷º¯Êý***********************************************************************/ void main(void) { unsigned char sum=0x01; //´¢´æ¼ÆÊýÖµ unsigned char x=0; //´¢´æ´ÓAT24C02¶Á³öµÄÖµ P0=0xff; while(1) //ÎÞÏÞÑ»·{ P0=sum; WriteSet(0x01,sum); //½«¼Æ¼þֵдÈëAT24C02ÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·"0x01" x=ReadSet(0x01); //´ÓAT24C02ÖжÁ³ö¼Æ¼þÖµP2=x; delaynms(300); sum++;P0=sum; WriteSet(0x01,sum); //½«¼Æ¼þֵдÈëAT24C02ÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·"0x01" x=ReadSet(0x01); //´ÓAT24C02ÖжÁ³ö¼Æ¼þÖµP2=x; delaynms(300); }}/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱ1ms(3j+2)*i=(3¡Á33+2)¡Á10=1010(΢Ãë)£¬¿ÉÒÔÈÏΪÊÇ1ºÁÃë***************************************************/void delay1ms(){ unsigned char i,j; for(i=0;i<10;i++) for(j=0;j<33;j++) ; }/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱÈô¸ÉºÁÃëÈë¿Ú²ÎÊý£ºn***************************************************/ void delaynms(unsigned int n) { unsigned int i;for(i=0;i<n;i++) delay1ms(); }/*******************************************************************************ÒÔÏÂÊǶÔAT24C02µÄ¶Áд²Ù×÷³ÌÐò********************************************************************************//***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º¿ªÊ¼Êý¾Ý´«ËÍ***************************************************/void start()// ¿ªÊ¼Î»{SDA = 1; 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//µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ _nop_(); //µÈ´ýÒ»¸ö»úÆ÷ÖÜÆÚ ack_bit = SDA; //½ÓÊÜÉ豸£¨AT24Cxx)ÏòSDAË͵͵çƽ£¬±íʾÒѾ½ÓÊÕµ½Ò»¸ö×Ö½Ú //ÈôË͸ߵçƽ£¬±íʾûÓнÓÊÕµ½£¬´«ËÍÒì³£SCL = 0; //SCLΪµÍµçƽʱ£¬SDAÉÏÊý¾Ý²ÅÔÊÐí±ä»¯(¼´ÔÊÐíÒÔºóµÄÊý¾Ý´«µÝ£©return ack_bit;// ·µ»ØAT24CxxÓ¦´ðλ}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÏòAT24CxxÖеÄÖ¸¶¨µØַдÈëÊý¾ÝÈë¿Ú²ÎÊý£ºadd (´¢´æÖ¸¶¨µÄµØÖ·£©£»dat(´¢´æ´ýдÈëµÄÊý¾Ý£©***************************************************/void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat)// ÔÚÖ¸¶¨µØÖ·addr´¦Ð´ÈëÊý¾ÝWriteCurrent{start(); //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_WRITE); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÔÆäдÈëÊý¾ÝWriteCurrent(add); //дÈëÖ¸¶¨µØÖ·WriteCurrent(dat); //Ïòµ±Ç°µØÖ·£¨ÉÏÃæÖ¸¶¨µÄµØÖ·£©Ð´ÈëÊý¾Ýstop(); //Í£Ö¹Êý¾Ý´«µÝdelaynms(4); //1¸ö×Ö½ÚµÄдÈëÖÜÆÚΪ1ms, ×îºÃÑÓʱ1msÒÔÉÏ}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º´ÓAT24CxxÖеĵ±Ç°µØÖ·¶ÁÈ¡Êý¾Ý³ö¿Ú²ÎÊý£ºx (´¢´æ¶Á³öµÄÊý¾Ý£© ***************************************************/unsigned char ReadCurrent(){unsigned char x;start(); //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_READ); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÁÆäÊý¾Ýx=ReadData(); //½«¶ÁÈ¡µÄÊý¾Ý´æÈëxstop(); //Í£Ö¹Êý¾Ý´«µÝreturn x; //·µ»Ø¶ÁÈ¡µÄÊý¾Ý}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º´ÓAT24CxxÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·¶ÁÈ¡Êý¾ÝÈë¿Ú²ÎÊý£ºset_add³ö¿Ú²ÎÊý£ºx ***************************************************/unsigned char ReadSet(unsigned char set_add)// ÔÚÖ¸¶¨µØÖ·¶ÁÈ¡{start(); //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_WRITE); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÔÆäдÈëÊý¾ÝWriteCurrent(set_add); //дÈëÖ¸¶¨µØÖ·return(ReadCurrent()); //´ÓÖ¸¶¨µØÖ·¶Á³öÊý¾Ý²¢·µ»Ø}
1.6. 实例仿真
编写程序代码，编译生成HEX文件，将HEX文件装载到proteus电路的单片机中，开始仿真，连接在P0口和P2口的两组发光二极管，看看他们显示的是否一致。
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1.7. 总结
通过本例，我们学习了I2C总线的原理、电路设计、编程方法。
2、上海公务员好考吗：上海公务员考试通过率
上海公务员考试通过率
1、2021上海公务员考试录取比例约为20比1。
2、根据上海市公务员局统计数据，共有5.98万考生报名缴费。
3、招聘人数2896，报录比例为20.6比1，排除少部分不去参加笔试，所以约为20比1。
4、上海公务员报录比呈逐年上升趋势，前几年约为14-16比1，2021年竞争有小幅度增加。
截止到2019年11月12日12:00，2020年上海公务员考试注册报名人数超过6.1万人(不包含其他四大定向类系统报名人数)。2020年上海公务员考试报名已经截止。今年招录人数为3803，注册报名人数为6.1万人，竞争比为16:1。
截止到2018年12月13日12:00，2019上海公务员考试注册报名人数超过6.3万人（不包含其他四大定向类系统报名人数）。2019年上海公务员考试共招录3123人，今日12:00报名已经结束，竞争比已超过21:1。
2018年上海公务员考试总注册人数为5.1万人，竞争比约为14:1。
上海公务员多难考
1、上海公务员难考主要体现在题目难，难度非常高。
2、像科学推理，说白了就是考物理、化学；像常识部分也难；综合分析更难，不定项选择，什么都会考到。
3、但是，上海公务员考试的竞争比例，是很低的，2021年平均竞争比才达到20比1，其他省份的平均竞争比基本在30比1以上。
4、总的说来，上海公务员考试试卷难，但是竞争比相对较低，而且是过合格线的考生，基本能进面试。
上海公务员考试通过率
上海公务员考试应该如何准备？
一、言语理解与表达
这块虽也是语文范畴内知识点，但与通常的语文考试侧重点还是不一样的，除了要注意词句段本身的意思要点，更要注意词句段所在语境中包含的逻辑层次关系，如前后文语意关联方面的蛛丝马迹、因果关系要点在前、转折关系要点在后规律等，这都是一种很理性的解读与判断。不能用文艺性的那种感性来做题。
二、数学运算
这块以往一些考生考试时因为费时多都不做，直接找规律猜和蒙。如果基础好起点高，可试着训练快速解题（关键是如何速算简算），提高考试正确率。
三、判断推理
1.科学推理，公认的`难点，要花些时间复习下相关高中物理等知识。
2.图形推理，要花些时间弄清规律，然后针对性练习并坚持用心总结提升，这块时间花下去性价比高，容易出效果。
3.定义判断，弄清做题规则，适当练习，然后会感觉这块大部分是送分题，少数题目难些。
4.判断推理这块最重要的是分析推理，重点考查的是逻辑基础知识，高中数学涉及到一点皮毛，大学中文等专业里面有选修。很多公考老师讲逻辑知识喜欢用公式解题，公式记用熟练了解题确实会快，但在公考复习的短时间内弄熟练不容易，尤其对没专业系统地学习过逻辑学的考生来说难度不小。因为逻辑的公式不像数学公式那样大家都有基础、都熟悉。这方面如果花了时间还实在不能入门或正确做题，可试着仔细研读教材中的逻辑知识点，理解各种命题间的推理关系及词语标志，然后尽可能用生活化的例子来透彻理解和做判断。这样一旦掌握了方法规律就跨越了那些繁琐易混公式记用难的关口。有实践证明，只要理解透彻，不用公式也完全能正确解答所有逻辑公考题。当然，具体怎么学各位考生要根据自己情况确定。
重点强调：逻辑中的必要条件推理和充分条件推理是每年必考的！另外，逻辑中的”有些”和我们日常生活中说的”有些”意思大不一样！这是一个难点，注意弄清楚！
四、资料分析
这块要花些时间掌握常见技巧，尽量不要硬算。这块相关的公式技巧很有用、很重要，只要掌握了那些基本思路方法与技巧，这块也基本是送分题。而且做起来快，不要轻易丢分。不然容易与别人拉开差距。
五、常识判断与综合应用
仔细看下历年真题，根据真题涉及的考点类型与范围做些复习工作。如果时间紧，关键就看平时积累了。涉及到法律与重要时政及国家重大政策如十九大之类的，平时可有意识多关注。
六、申论
上海公务员考试通过率
1、2021上海公务员考试录取比例约为20比1。
2、根据上海市公务员局统计数据，共有5.98万考生报名缴费。
3、招聘人数2896，报录比例为20.6比1，排除少部分不去参加笔试，所以约为20比1。
4、上海公务员报录比呈逐年上升趋势，前几年约为14-16比1，2021年竞争有小幅度增加。
截止到2019年11月12日12:00，2020年上海公务员考试注册报名人数超过6.1万人(不包含其他四大定向类系统报名人数)。2020年上海公务员考试报名已经截止。今年招录人数为3803，注册报名人数为6.1万人，竞争比为16:1。
截止到2018年12月13日12:00，2019上海公务员考试注册报名人数超过6.3万人（不包含其他四大定向类系统报名人数）。2019年上海公务员考试共招录3123人，今日12:00报名已经结束，竞争比已超过21:1。
2018年上海公务员考试总注册人数为5.1万人，竞争比约为14:1。
上海公务员多难考
1、上海公务员难考主要体现在题目难，难度非常高。
2、像科学推理，说白了就是考物理、化学；像常识部分也难；综合分析更难，不定项选择，什么都会考到。
3、但是，上海公务员考试的竞争比例，是很低的，2021年平均竞争比才达到20比1，其他省份的平均竞争比基本在30比1以上。
4、总的说来，上海公务员考试试卷难，但是竞争比相对较低，而且是过合格线的考生，基本能进面试。
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