第8章51单片机的常用外扩模块1DS18B20和IIC-精选课件(公开).ppt

2. I2C总线数据传输过程 有两种工作模式： （1）主控器为发送器（主控发送器），被控器是接收器（被控接收器） （2）主控器是接收器（主控接收器），被控器为发送器（被控发送器） 一般规律如下： （1）主控器控制全部发送过程。 （2）以启用信号开始，以停止信号结束。 （3）传送的字节数没有限制。 （4）主控器发送启用信号后，紧跟着发送地址字节。 （5）读写控制位用于向被控器提供读写信息，如果为0，则被控器接收数据，如果为1，则被控器发送数据，就是主控器从被控器读入数据。 （6）每传送一个字节需要9个脉冲，前8个时钟脉冲对应的是数据，最后一个脉冲对应的是反馈应答信号ACK。 （7）所有连接在I2C总线上被控器件都接收启动信号后的地址字节，并把7位地址码与自己寄存器中的地址码比较，如果相同，则为主控器寻找的被控器，在第9个时钟脉冲时反馈应答信号。 （8）每个数据字节都是高位在前。 3. 信号传送格式 主控器与被控器进行一次通信称为一帧。典型的信号格式有以下三种； （1）主控器向被控器写入数据 如果主控器向被控器写入n个字节，则格式如下： 启动 地址 读写 ACK 数据 ACK 停止位 ? 7位 0 ? 8位 ? ? 主控发出 被控返回 主控发出 被控返回 主控发出 ? ? 主控发出n个字节数据/被控返回n个ACK，若是被控返回NACK表示接收不成功 ? （2）主控器从被控器读回数据 如果主控器向被寻址的被控器读回n个字节，则格式如下： 启动 地址 读写 ACK 数据 ACK NACK 停止位 ? 7位 1 ? 8位 ? ? ? 主控发出 被控返回 被控发出 主控返回 主控返回NACK，表示数据接收完毕 主控发出 ? ? 被控发出n个字节数据/主控返回n-1个ACK ? ? （3）主控器连续发动两次数据传输 如果主控器先向被控器写入数据，然后再读回数据，则格式如下： 启动 地址 读写 ACK 数据 ACK/ NACK 重启动 地址 读写 数据 ACK NACK 停止位 ? 7位 0 ? 8位 ? ? 7位 1 8位 ? ? ? 主控发出 被控返回 主控发出 被控返回 主控发出 被控发出 主控返回 主控返回NACK，表示数据接收完毕 主控发出 向被控写入n个字节数据，若是被控返回NACK表示接收不成功 被控发出n个字节数据/主控返回n-1个ACK 电子工业出版社所有 《单片机技术基础教程与实践》 第8章 单总线、I2C总线与1602液晶 8.1 单总线 8.1.1 单总线介绍 单总线（1-Wire）是Maxim全资子公司Dallas的一项专有技术，与目前多数标准串行数据通信方式，如SPI,I2C等不同，它采用单根信号线，既传输时钟，又传输数据，而且数据传输是双向的，它具有节省I/ O口线资源、结构简单、成本低廉、便于总线扩展和维护等诸多优点。 单总线采用简单的信令协议，通过一条公共数据线实现主机/主控制器与一个或多个从机之间的半双工、双向通信，如图所示。 在单总线主机/从机配置中，所有设备共享一条公共数据线，从机芯片借助这条单总线实现数据传输与供电。 典型的单总线主机包括一个漏极开路I/O口，通过电阻上拉到3V至5V电源。也可以选用更完善的主控制器，这种控制器具有专用的线驱动器。 单总线系统的另一个重要特性是：每个从机有一个唯一的、不能更改(ROM)的64位光刻序列号(ID)。除了为终端产品提供唯一的电子ID外，64位ID还允许主机从挂接在同一条总线上的许多从机芯片中选择一个，由此实现主、从机通信。 单总线通信由主机启动、控制所有的数据传输。 单总线通信波形与脉宽调制类似，数据位传输按照宽脉冲(逻辑1)或窄脉冲(逻辑0)发送数据。总线主机（MS）首先发出“复位”脉冲启动通信过程，并通过该脉冲同步整个总线系统。 大多数单总线器件都支持两种数据速率：15kbps的标准速率和111kbps的高速速率。通信协议为自同步，并可接收数据位之间的较长延迟。 在没有专用总线主机的情况下，单片机可以产生单总线时序信号。对单片机系统要求如下： （1）单片机的通信端口必须是双向的，其输出为漏极开路，且具有弱上拉。这也是所有单总线的基本要求。 （2）单片机必须能产生标准速度单总线通信所需的精确1μs延时和高速通信所需要的0.25μs延时。 （3）通信过程不能被中断。 8.1.2 DS18B20工作原理 ? 1. DS18B20的特点 单线数字