i2c总线技术在并行口扩展方面的应用.pdf

第19卷第2期 安徽冶金科技职业学院学报 V01．19．No．2 0fAnhuiV删onal 0f and 2009年4月 Journal CollegeMetallurgyTechnology Apr．2009 12 C总线技术在并行口扩展方面的应用 吕 艳 (安徽长丰扬子汽车制造有限责任公司 安徽滁州239000) 摘 要：详细介绍了12c总线的基本特点、时序和数据传输格式。提出了利用12c总线扩展单片机的并行口的方法。对于 不具有12C总线的单片机，可以利用其I／O口模拟来实现。这种方法的应用不仅解决了单片机的并行口资源有限的问题，在 应用系统中还可以减少连线、缩小体积、降低成本、提高系统的可靠性。最后给出相应的应用实例，其中包括硬件设计和c 语言的软件实现。 关键词：12c总线；并行口；单片机；时序；接口电路 单片机已被广泛应用，但其并行口资源有限， 和SCL)即可实现完善的全双工同步数据传送，能 在一些稍微复杂的应用系统中，这一矛盾尤其突 够十分方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。 出。通常的解决方法是采用8155、8255、8259、827912C器件是把12C的协议植入器件的I／O接口，使 等芯片来扩展单片机的接口，这样必然会使系统更 用时器件直接挂到12C总线上。由于SDA和SCL 加复杂，成本增加，可靠性下降。许多具有12C总 都是双向线路，SDA、SCL的输出级是漏极开路或 线的器件具有高效、实用、可靠的特点。而目前很 者集电极开路结构，需要外接上拉电阻Rp，以实现 多常用的单片机却不带12C总线接口，但可用其两 “线与”功能。当总线空闲时，SDA和SCL两线都是 根通用I／0口线，严格遵循总线规约来模拟12C总高电平。12c总线的外围扩展器件都是CMOS器 线进行数据传输通信。这样就可以使用12C总线 件，总线有足够的电流驱动能力，因此总线上扩展 接口的器件作为单片机外扩I／O口的接口电路来 的节点数不由电流负载能力决定，而由电容负载确 缓解I／0口资源紧张的情况，在应用系统中可以减 定。通常12C总线负载能力为400Pf，据此可计算 少连线、缩小体积、降低成本，给应用系统带来极大 出总线长度及节点数目的限制数量。总线上的每 方便。 个外围器件都有一个器件地址，因此总线上扩展外 围器件时也要受器件地址限制。 1 12C总线的基本原理 1．2总线的时序 1．1接口特性 1．2．1 12C总线上的数据传递时序 12C总线为双向同步串行总线，用两根线(SDA 12C总线上数据传递时序如图l所示。 M5B 应答 应答 溉试爪爪一献累爪]爪爪八爪 褂 起始 终止 条件 条件 图1 12C总线的数据传送时序 总线上传送的每一帧数据均为一个字节。但 收稿日期：2009—04—11 启动12C总线后，传送的字节数没有限制，只要求 作者简介：吕艳(1971一)，女，安徽怀远人。安徽长丰扬子汽车制造 有限公司产品研发中心，助理工程师。研究工作方向：汽车测试。 每传送一个字节后，对方回应一个应答位。在发送 万方数据 总第44期