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PCF8591读写程序
(一)、PCF8591
1、引脚说明
ANI0~ANI3 为模拟信号输入端,不使用的输入端应接地
A0~A2 地址输入端
GND、VCC 地和电源端(+5V)
SDA 为I2C数据输入与输出端
SCL 为I2C时钟输入端
EXT 内外部时钟选择端,使用内部时钟时接地,使用外部时钟时接+5V
OSC 外部时钟输入、内部时钟输出端,不使用时应悬空
AGND 模拟信号地
VREF 基准电压输入端
AOUT D/A转换后的电压输出端
2、功能说明
PCF8591是具有I2C总线接口的8位A/D及D/A转换器,具有4路A/D输入,1路D/A输出。PCF8591采用典型的I2C总线接口器件寻址方法,即总线地址由器件地址(1001)、引脚地址(由A0~A2接地或+5V来确定,接地代表0;接+5V代表1)、方向位(即R/W)组成。因此,在I2C总线系统中最多可接8个这样的器件。
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
0
0
1
A2
A1
A0
R/W
R/W=1表示读操作,R/W=0表示写操作。本例将A0~A2接地,则读地址为91H;写地址为90H。
地址字节:由器件地址、引脚地址、方向位组成,它是通信时主机发送的第一字节数据。
控制字节:用于控制PCF8951的输入方式、输入通道、D/A转换等,是通信时主机发送的第二字节数据,其格式如下:
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
未用 (写0)
D/A输出允许位 0为禁止 1为允许
A/D输入方式选择位00:4路单端输入 01:3路差分输入 10:单端与差分 11:2路差分输入
未用 (写0)
自动增益选择位 0为禁用 1为启用
AD通道选择位 00:选择通道0 01:选择通道1 10:选择通道2 11:选择通道3
A/D输入方式选择说明:
3、通信格式
第一字节
第二字节
第三字节
写入器件地址(90H)
写入控制字节
要写入的数据
向PCF8591写入格式(高位在前)
第一字节
第二字节
第三字节
第四字节
写入器件地址(90H写)
写入控制字节
写入器件地址(91H读)
读出一字节数据
从PCF8591读数据格式(高位在前)
(二)、I2C总线
1、I2C总线数据位的传输
它通过2根线:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)组成。连接到总线上的每一个器件都有一个唯一的地址,而且都可以作为一个发生器或接收器,SDA和SCL都是双向线路,分别通过一个电阻连接到电源(+5V)端。前提是连接到总线上的器件的SDA和SCL端必须是漏极或集电极开路型。I2C总线上的数据传输速率在标准模式下可达100Kb/s,快速模式可达400Kb/s,高速模式下可达3.4Mb/s。连接到总线的器件数量只由总线的电容(400PF)限制决定。
I2C总线上每传输一个数据位必须产生一个时钟脉冲,I2C总线上数据传输的有效性要求SDA线上的数据必须在时钟线SCL的高电平期间保存稳定,数据线的改变只能在时钟线为低电平期间。在标准模式下,高低电平宽度必须大于4.7us(即每次时钟线需延时4.7us后才能改变)。
2、I2C总线数据的传输
数据传输的字节格式
发送到SDA线上的每一个字节必须为8位,每次发送的字节数量不受限制,从机在接收完一个字节后向主机发送一个应答位,主机在收到从机应答后才会发送第二字节数据,发送数据时先发数据的最高位。
数据传输中的应答
相应的应答位由接收方(从机)产生,在应答的时钟脉冲期间,发送方(主机)应释放SDA线(使其为高电平)。在应答过程中,接收方(从机)必须将数据线SDA拉低,使它在这个时钟脉冲的高电平期间保持稳定的低电平。
3、I2C总线的传输协议
寻址字节
主机产生起始条件后,发送的第一字节为寻址字节,该字节的前7位为从机地址,最低位决定了传输的方向,该最低位为“0”表示主机写数据到从机,“1”表示主机从从机中读数据。从机地址由一个固定的部分(如高4位1001)和可编程部分(如低3位A0~A2)及一个方向位(R/W)组成。
传输格式
主机产生起始条件后,首先发送一个寻址字节,收到从机应答后,接着就传输数据,数据传输一般由主机产生的停止位终止。但如果主机仍希望在总线上通信,则它可以产生重复起始条件和寻址另一个从机,而不必产生一个停止条件。
主机写数据到从机的通信格式如下:
1
2
3
4
5
6
7
N
N-1
主机产生起始位
发从机地址90H
等待从机应答
发送数据
等待从机应答
发送数据
等待从机应答
。。。。
停止位
主机从从机中读数据的通信格式如下:
1
2
3
4
5
6
7
N
N-1
主机产生起始位
发从机地址91H
等待从机应答
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