【大学课件】I2C串行总线的应用 基本知识和存储器.ppt
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1、1,5.2 I2C串行总线的应用 基本知识+存储器,http:/ 常用的串行总线有: I2C (Inter IC BUS)总线、单总线(1WIRE BUS)、SPI(Serial Peripheral Interface)总线及Microwire/PLUS等。,http:/ I2C总线只有两根双向信号线。一根是数据线SDA,另一根是时钟线SCL。,http:/ 在80C51单片机应用系统的串行总线扩展中,我们经常遇到的是以80C51单片机为主机,其它接口器件为从机的单主机情况。,http:/ 数据位的有效性规定 I2C总线进行数据传送时,时钟信号为高电平期间,数据线上的数据必须保持稳定,只有在
2、时钟线上的信号为低电平期间,数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。,二、I2C总线的数据传送,http:/ 起始和终止信号,SCL线为高电平期间,SDA线由高电平向低电平的变化表示起始信号;SCL线为高电平期间,SDA线由低电平向高电平的变化表示终止信号。,http:/ 数据传送格式 (1)字节传送与应答,每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时,先传送最高位(MSB),每一个被传送的字节后面都必须跟随一位应答位(即一帧共有9位)。,http:/ I2C总线上传送的数据信号是广义的,既包括地址信号,又包括真正的数据信号。,在起始信号后必须传送一个从机的地址(7位),第8位是数据的传送方向位(
3、R/T),用“0”表示主机发送数据(T),“1”表示主机接收数据(R)。每次数据传送总是由主机产生的终止信号结束。连续传送:若主机希望继续占用总线进行新的数据传送,则可以不产生终止信号,马上再次发出起始信号对另一从机进行寻址。,http:/ A表示应答, A表示非应答(高电平)。S表示起始信号,P表示终止信号。,数据传送组合方式:,http:/ 1 寻址字节的位定义,D7D1位组成从机的地址。D0位是数据传送方向位,为“0”时表示主机向从机写数据,为“1”时表示主机由从机读数据。,http:/ 从机的地址由固定部分和可编程部分组成。在一个系统中可能希望接入多个相同的从机,从机地址中可编程部分决
4、定了可接入总线该类器件的最大数目。如一个从机的7位寻址位有4位是固定位,3位是可编程位,这时仅能寻址8个同样的器件,即可以有8个同样的器件接入到该I2C总线系统中。,http:/ 寻址字节中的特殊地址 固定地址编号0000和1111已被保留作为特殊用途。,http:/ 起始字节,不具备I2C总线接口的单片机,则必须通过软件不断地检测总线,以便及时地响应总线的请求。单片机的速度与硬件接口器件的速度就出现了较大的差别,为此,I2C总线上的数据传送要由一个较长的起始过程加以引导。,起始字节是提供给没有I2C总线接口的单片机查询I2C总线时使用的特殊字节。,http:/ 模拟IIC总线数据传送,不带I
5、2C总线接口的单片机,如AT89C51、2051等,可利用软件实现I2C总线的数据传送,即软件与硬件结合的信号模拟。,http:/ 典型信号模拟子程序,C51函数 Void I2CStart(void) SDA = 1; SCL = 1; SDA = 0; SCL = 0; ,(1)起始信号 start: setb SDA nop setb SCL nop clr SDA nop clr SCL nop ret,http:/ void I2cStop(void) SCL = 0; SDA = 0; SCL = 1; SDA = 1; ,(2)终止信号 stop: clr SCL nop clr
6、 SDA nop setb SCL nop setb SDA nop ret,http:/ 用I2C总线扩展器件,扩展电路(单片机管脚灵活),http:/ 串行E2PROM的扩展,(1)串行E2PROM典型产品,AT24C01:128字节(1288位); AT24C02:256字节(2568位); AT24C04:512字节(5128位)AT24C08:1K字节(1K8位); AT24C16:2K字节(2K8位); 固定地址部分为1010,ATMEL公司的AT24C系列:,http:/ AT24C系列E2PROM芯片地址的固定部分为1010,A2、A1、A0引脚接高、低电平后得到确定的3位编码
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