此前我们已经对单片机的基本功能有了一定的了解，接下来我们介绍一下几款常见的单片机外部设备。首先是常用的LCD显示屏模块，此处选用LCD1602（器件名LM016L）进行介绍。然后是AD转换的部分，这里选择并行的ADC0808和DAC0808进行介绍。最后介绍一个使用I2C通信协议的AT24C1024外置EEPROM模块。
以上几种模块都是比较常见的外设组件。在此仅对各个模块做一个简单的介绍，并给出一套简单的例程示范。详细的使用方法请参考相应器件的数据手册。
如图为LCD1602显示屏，驱动一个LCD1602显示屏需要一个并行数据口data，数据/指令信号RS，读/写信号RW，使能信号E。
LCD1602的基本动作如下： static void Wait(void) //忙检测函数，最高位是0允许执行，1等待{ unsigned char sta = 0; data = 0xff; rs = 0; // 选择发送命令模式 rw = 1; // 选择读取模式 do{ en = 1; sta = data; en = 0; //使能，用完就拉低，释放总线 }while(sta & 0x80);}void Write(unsigned char rsc,unsigned char cmd)//写指令/数据函数，rsc是0写入指令，1写入数据 {Wait();// 先等待LCD1602处于不忙状态en = 0; // 禁止LCDrs = rsc; // 选择发送模式rw = 0; // 选择写入模式data = cmd; // 写数据en = 1; // 使能LCDen = 0;// 禁止LCD}
具体使用流程如下：
首先，进行LCD1602初始化。
此部分主要是按照初始化时序输入指令进行初始化，以及模式设置，然后就可以进行字符串显示了。
void SetCursor(unsigned char x, unsigned char y)//设置坐标，LCD1602的坐标地址为第一行0x80-0x8f，第二行0xc0-0xcf{ Write(0, 0x80 + 0x40*y + x);}void ShowStr(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char *pStr)//在指定坐标显示字符串{ SetCursor(x, y); //设置起点的坐标 while (*pStr != ' '){ Write(1, *pStr++);//自增写数据 }}带字库的LCD12864使用方法与之类同，基本硬件操作部分与上述代码可以复用。LCD12864多一个串/并控制口PSB。
LCD12864初始化、光标控制、写数据指令如下：
2.AD/DA转换
如图为ADC0808模数转换芯片，驱动一个ADC0808模数转换芯片需要一个并行数据口data，启动信号ST，不高于640KHz的时钟信号CLK，同时监听转换完成信号EOC。ADC0808芯片的使用流程为：在脉冲信号CLK的驱动下，给ST一个正脉冲信号，则AD转换开始，等到EOC信号转为正，则转换结束,OUT1-8口自高向低输出数据（注意OUT1为最高位）。返回值为0-255，对应ADC输入的参考电平VREF-和VREF+，实际电压值将0-255等比变换至所需的电压区间即可。比如此题中测量电压为0-5V，则对应电压值为测量值/255*5（V）=测量值/51（V）。
将读取的数据通过P3端口送到DAC0808，经运算放大器处理后可以看见输出电压，因为输出电压范围为0-10V，故可看见输出电压约为输入电压值的两倍。
I2C+EEPROM如图为AT24C1024外置存储设备的使用。AT24C1024是一个1024K大小的串行EEPROM，通过I2C协议进行读写，使用SCL、SDA端口。WP用于写保护开关，为1开启写保护，A1用于硬件地址选择，默认为0，可以与其他芯片连接。下面我将给出该设备的使用代码，并进行解释。
首先是I2C通信协议所需要的部分。I2C协议需要的函数有如下几个：void Start_I2c(); 总线启动函数，用于启动I2C通信void Stop_I2c(); 总线终止函数，用于结束I2C通信void sendByte(unsigned char c); 数据发送函数，发单个字符数据unsigned char RcvByte(); 数据接收函数，收单个字符数据void Ack_I2c(void); 应答子函数，表示数据成功接收void NoAck_I2c(void); 非应答子函数，通知设备结束发送
此外还需要一个全局接收标志符ack，作为应答标志。 //启动总线void Start_I2c(){ SDA=1;//发送起始条件的数据信号 _Nop(); SCL=1;//SCL保持高电平，总线开启 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //5周期延时 SDA=0;//SDA负跳变，表示起始信号 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //5周期延时 SCL=0; //暂停I2C总线，准备接收操作 _Nop(); _Nop(); //2周期延时}//结束总线void Stop_I2c(){ SDA=0;//发送结束条件的数据信号 _Nop(); SCL=1; //SCL保持高电平，总线开启 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //5周期延时 SDA=1; //SDA正跳变，表示结束信号 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //4周期延时，结束}//字节数据传送函数 void sendByte(unsigned char c){ unsigned char BitCnt; for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)//一个字符数据长度为8位 { if((c<<BitCnt)&0x80)SDA=1; //发送一位数据 else SDA=0; _Nop(); SCL=1; //SCL保持高电平，总线开启 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //5周期延时 SCL=0; //暂停I2C总线，准备接收操作 } _Nop(); _Nop();//2周期延时 SDA=1; //数据线置位，准备接收 _Nop(); _Nop();//2周期延时 SCL=1;//SCL保持高电平，总线开启 _Nop(); _Nop(); _Nop();//3周期延时 if(SDA==1) ack=0; //判断是否接收 else ack=1; SCL=0;//暂停I2C总线，准备接收操作 _Nop(); _Nop(); //2周期延时}//字节数据接收函数 unsigned char RcvByte(){ unsigned char retc; unsigned char BitCnt; retc=0; //数据接收临时变量 SDA=1; //数据线置位，准备接收 for(BitCnt=0;BitCnt<8;BitCnt++)//一个字符数据长度为8位 { _Nop(); SCL=0; //暂停I2C总线，准备接收操作 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //5周期延时 SCL=1; //SCL保持高电平，总线开启 _Nop(); _Nop();//2周期延时 retc=retc<<1;//移位 if(SDA==1) retc=retc+1;//接收对应位数据 _Nop(); _Nop();//2周期延时} SCL=0;//暂停I2C总线，准备接收操作 _Nop(); _Nop();//2周期延时return retc;}//应答信号void Ack_I2c(void){ SDA=0;//发送结束条件的数据信号 _Nop(); _Nop(); _Nop();//3周期延时 SCL=1;//SCL保持高电平，总线开启 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //5周期延时 SCL=0;//暂停I2C总线，准备接收操作 _Nop(); _Nop();//2周期延时 }//非应答信号void NoAck_I2c(void){ SDA=1;//数据线置位 _Nop(); _Nop(); _Nop();//3周期延时 SCL=1;//SCL保持高电平，总线开启 _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); _Nop(); //5周期延时 SCL=0;//暂停I2C总线，准备接收操作 _Nop(); _Nop();//2周期延时 }
以上就是I2C总线通讯的基本操作函数，_Nop()为空指令函数，表示延时一个周期。使用时遵循启动-发送-结束或者启动-接收-应答函数-结束即可。
下面是AT24C1024使用I2C的处理函数。AT24C1024使用到的函数如下：
unsigned char add,
unsigned char dat);
参数add：地址，dat：数据；返回值：成功/失败。字符串发送函数bit mcu_send_string(
unsigned char add,
unsigned char rom_add_h,
unsigned char rom_add_l,
unsigned char *s,
unsigned char num);
参数add：地址，rom_add：rom高/低地址，s：字符串，num：字符位数；返回值：成功/失败。数据接收函数bit mcu_RcvByte(
unsigned char add,
unsigned char *c);
参数add：地址，c：接收数据地址；返回值：成功/失败。字符串接收函数bit mcu_receive_string(
unsigned char add,
unsigned char rom_add_h,
unsigned char rom_add_l,
unsigned char *s,
unsigned char num);
参数add：地址，rom_add：rom高/低地址，s：字符串，num：字符位数；返回值：成功/失败。 //器件当前地址写字节数据bit mcu_sendByte(unsigned char add, unsigned char dat){ Start_I2c();//I2C开始 sendByte(add);//写器件地址 if(ack==0)return 0; sendByte(dat); //如果应答，则发送数据 if(ack==0)return 0;Stop_I2c();//正常结束，返回1 return 1;}//向器件指定地址写字符串bit mcu_send_string(unsigned char add,unsigned char rom_add_h,unsigned char rom_add_l,unsigned char *s,unsigned char num){unsigned char i;Start_I2c();//I2C开始 sendByte(add);//写器件地址 if(ack==0) return 0; sendByte(rom_add_h);//如果应答，发地址高8位 if(ack==0) return 0; sendByte(rom_add_l);//如果应答，发地址低8位 if(ack==0) return 0; for(i=0;i<num;i++) //连续发num个数据 { sendByte(*s); if(ack==0) return 0; s++; } Stop_I2c();//正常结束，返回1 return 1;}//读器件当前地址数据bit mcu_RcvByte(unsigned char add,unsigned char *c){ Start_I2c();//I2C开始 sendByte(add);//写器件地址 if(ack==0)return 0; *c=RcvByte(); //如果应答，则读取数据 NoAck_I2c(); //送非应答信号 Stop_I2c();//正常结束，返回1 return 1;}//从器件指定地址读字符串bit mcu_receive_string(unsigned char add,unsigned char rom_add_h,unsigned char rom_add_l,unsigned char *s,unsigned char num){ unsigned char i; Start_I2c();//I2C开始 sendByte(add);//写器件地址 if(ack==0) return 0; sendByte(rom_add_h);//如果应答，发地址高8位 if(ack==0) return 0; sendByte(rom_add_l);//如果应答，发地址低8位 if(ack==0) return 0; Start_I2c();//I2C重新开始 sendByte(add+1);//写器件地址，方式为读 if(ack==0) return 0; for(i=0;i<num;i++)//连续读num次数据 { *s=RcvByte();//读取数据 Ack_I2c(); //送应答信号 s++;//地址自增 } *s=RcvByte();//读取数据 NoAck_I2c();//送非应答信号 Stop_I2c();//正常结束，返回1 return 1;}
在如图的示例程序中，我们从0x0000开始向EEPROM写入10位数据"1234567890"，然后依次从0x0000-0x0010之间读取10位数据，可以看到每次接收的数据前移一位。关闭单片机并重新启动，数据依然可以正常读取。