第17章_I2C接口_mpc83xx中文手册-完整版.doc

第17章 I2C 接口 本章介绍该设备上实现的两个I2C总线接口。注意，在大多数情况下，这两个I2C接口完全相同，因此作为一个一般的控制器来介绍。必要时标出这两个接口的不同之处。 17.1 绪论 IC间（IIC或I2C）总线是一种两线制——串行数据（SDA）和串行时钟（SCL）——双向串行总线，在本设备与其他设备之间提供一种简单有效的数据交换方法，例如与微控制器、EEPROM、实时时钟设备、A/D转换器和LCD等。I2C接口的结构图如图17-1所示。 图17-1 I2C结构图 17.1.1 概述 两线制I2C总线将设备之间的互联最小化。同步、多主控I2C总线允许将其他设备连接到总线上，以进行扩展和系统开发。总线包括冲突检测和仲裁功能，防止当两个或多个主控设备试图同时控制总线时发生数据错误。 17.1.2 特性 每个I2C总线接口包括以下特性： 两线制接口 多主控操作 仲裁丢失中断，具有从主设备到从设备的自动模式切换。 调用地址标识中断 START与STOP信号的产生与检测 确认位的产生与检测 总线忙检测 软件可编程的时钟频率 软件可选择的确认位 总线上尖峰信号的片上滤波 17.1.3 操作模式 该设备上的I2C单元有以下几种操作模式： 主设备模式。I2C总线驱动SDAn信号线。它不能使用它自己的从设备地址作为调用地址。I2C不能同时作为主设备和从设备。 从设备模式。I2C总线不驱动SDAn信号。这个模块必须在检测到I2C主设备发来的START状态前启用。 中断驱动的逐字节的数据传输。当成功获得从设备地址（并且SCLn回到零状态）时，数据传输以逐字节的方式进行，数据传输的方向由调用主机发出的R//W位决定。每个数据字节的后面必须跟一个确认位，该位由接收设备发出。在一个数据传输会话期间可以传送多个字节。 引导定序器模式。I2C1控制器支持引导定序器模式。在I2C模块初始化之后，可以使用该模式初始化设备中的配置寄存器。使用复位配置字高端中的BOOTSEQ选择引导定序器模式。注意，硬编码的复位配置字高端值是引导定序器模式禁止的。I2C2控制器不支持该模式。 复位配置装入（只限I2C1）。在这个模式下，当设备上的其余部分都处于复位状态时（/HRESET有效），I2C1接口用一个特定调用地址从EEPROM装入复位配置字。一旦将复位配置字锁定到设备中，就复位I2C1，直到/HRESET无效。在/HRESET无效后，就可以根据复位配置字中的BOOTSEQ，使用引导定序器模式初始化该设备。参见第4.4.3.2节“从I2C EEPROM装入”。 另外，为I2C接口定义了下面三种状态： START状态。该状态标志一个新的数据传输的开始（每次数据传输包含多个字节）并唤醒所有的从设备。 重复的START状态。所产生的无STOP状态的START状态，以终止前一个数据传输。 STOP状态。主设备通过产生一个STOP状态终止传输并释放总线。 17.2 外部信号说明 下面几节概述信号，并给出了详细信号描述。 17.2.1 信号概述 I2C接口通过SDAn和SCLn信号传输数据，说明见表17-1。注意，SDAn上驱动的信号模式在协议的不同时段分别代表地址、数据或读/写信息。 表17.1 I2C接口信号说明 信号名称 空闲状态 I/O 状态含义 串行时钟 （SCL1， SCL2） 高 I 当I2C模块空闲或作为一个从设备时，将SCLn默认为一个输入信号。该单元使用SCLn同步SDAn上的输入数据。当检测到SCLn为低时，认为总线忙。 O 作为主设备时，I2C模块在发送时驱动SCLn和SDAn。作为从设备时，I2C模块驱动为调整数据的速度，将SCLn驱动为无效。 串行数据 （SDA1， SDA2） 高 I 当I2C模块空闲或在接收模式下，将SDAn默认为一个输入信号。该单元在SDAn上接收来自其他I2C设备的数据。当检测到SDAn为低时，认为总线忙。 O 作为主设备或从设备时，I2C模块在SDAn上驱动数据，与SCLn同步。 17.2.2 详细信号说明 SDAn和SCLn的说明见表17-2，用来实现与其他设备的通信互连。连接到这些信号上的所有设备都必须具有开漏极或开集极的输出。在这两个带外接上拉电阻的信号上执行逻辑AND功能。有关电气特性，请参考MPC8349E硬件说明书。 表17-2 I2C接口信号－详细信号说明 信号 I/O 描述 SCL1， SCL2 I/O 串行时钟。当把MPC8349E设定为从设备时，这个信号