I2C总线器件应用.ppt

电子技术论坛 电子发烧友 本章小结 I2C总线（Inter IC BUS）是Philips推出的芯片间串行传输总线。它以两根连线实现了完善的全双工同步数据传送，可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。单片机系统采用I2C总线后将大大简化电路结构，增加硬件的灵活性，缩短产品开发周期，降低成本，提高系统可靠性。 MCS-51系列单片机不具有I2C总线接口，在单主机应用系统中可以通过软件模拟I2C总线的工作时序，只需正确调用该I2C总线软件包就可很方便地实现扩展I2C总线接口器件。 本章通过两种I2C总线器件24LC16B E2PROM，介绍了I2C总线器件的应用方法，掌握这种方法，读者可在实际系统设计中采用更多的其它种类I2C总线器件。IC存储卡实际就是AT24C系列E2PROM在控制系统中的应用。 * 第七章 I2C总线器件应用 第一节 I2C总线器件应用概述 、I2C总线工作原理 1．I2C总线系统结构 I2C总线系统结构如图7-1所示。 图7-1 I2C总线系统结构图 其中，SCL是时钟线，SDA是数据线。总线上的各器件都采用漏极开路结构与总线相连，因此，SCL、SDA均需接上拉电阻，总线在空闭状态下均保持高电平。 2．I2C总线工作方式 图7-2为I2C总线上进行一次数据传输的通信格式。 图7-2 I2C总线上进行一次数据传输的通信格式 发送启动信号：在SCL为高电平期间，SDA出现下降沿则为启动信号。 发送寻址信号：寻址信号由一个字节构成，高7位为地址位，最低位为方向位。 应答信号： 它由接收设备产生，在SCL信号为高电平期间，接收设备将SDA拉为低电平，表示数据传输正确，产生应答。 数据传输：主机发送寻址信号并得到从器件应答后，进行数据传输，每次一个字节。 非应答信号: 当主机为接收设备时，主机对最后一个字节不应答，以向发送设备表示数据传送结束 发送停止信号：在全部数据传送完毕后，主机发送停止信号，即在SCL为高电平期间，SDA上产生一上升沿信号。 二、I2C总线数据传输方式模拟 1、I2C总线软件包组成 ①启动信号子程序STA ② 停止信号子程序STOP ③停止信号子程序STOP ④发送应答位子程序MACK ⑤发送非应答位子程序MNACK ⑥应答位检查子程序CACK ⑦单字节发送子程序WRBYT ⑧单字节接收子程序RDBYT ⑨n字节发送子程序WRNBYT ⑩n字节接收子程序RDNBYT 2、软件包程序 3、软件包应用 写操作： MOV SLA, #SLAW ；寻址从器件写地址 MOV NUMBYT, # n+1 ；确定写入字节数 LCALL WRNBYT ；以单片机数据缓冲区起始地址MTD中内容为从器 件写入首址，连续向从器件写入MTD+1单元起始的 n个数据。 读操作： MOV SLA, #SLAR ；寻址从器件读地址 MOV NUMBYT, # n ；确写读取字节数 LCALL RDNBYT ；将从器件中指定地址开始n个数据读入单片机中以 MRD作为起始地址的缓冲区中。 第二节 E2PROM AT24C系列应用 一、E2PROM存储器24LC16B的特点 是一个具有I2C总线接口的串行E2PROM器件。 可解决掉电数据保持问题，且硬件电路简单。 可对所存数据保存100年，并可多次擦写，擦写次数可达10万次。 二、E2PROM存储器24LC16B的工作原理 1、引脚配置与引脚功能 SCL：串行时钟输入端。 SDA：串行数据输入/输出（或地址输入） 端。 WP：写保护输入端。用于硬件数据保护。 A0、A1、A2：页面选择地址输入端。 VCC：+5 V电源端。 VSS：接地端。 图7-3 24LC16B的引脚图 2、存储结构与寻址 24LC16B的存储容量为2K