单片机原理及应用设计 教学课件 作者 白林峰李国厚 主编 孔晓红 副主编 第7章 I2C总线及外围接口芯片的应用.pptVIP

尚辅网 尚辅网 第7章 I2C总线及外围接口芯片的应用 I2C总线是一种串行数据总线，连接到该总线上的各种芯片如单片机及外围接口芯片都通过一条串行数据线SDA和一条串行的时钟线SCL，按照特定的通信协议进行寻址和数据传输。 一、概述 在I2C总线系统中，主控器与被控器之间一次传输的数据 称为一帧。一帧数据是由启动信号、若干个数据字节、应答位 以及停止信号组成的。数据传输的基本环节是一位2进制数的 传输。 1.一位数据的传送与启停控制 2.数据字节的传输与应答 3.一帧完整数据的传送 实际数据传输分为3种方式： （1）主控器发送方式 （2）主控器接收方式 （3）组合方式 电源电压不是+5V的芯片（如I2L）也必须符合上述的电 平标准。对于工作电压较宽的的芯片（如CMOS芯片），输入 电平规定为： VILmax=0.3VDD（输入低电平的最高电压） VIHmin=0.7VDD（输入高电平的最低电压） 其输出电平的标准为： VOLmax=0.4VDD（灌入电流为3mA时输出低 电平的最高电压） 对于输入信号的电平，还应满足下列要求： 电平的噪声限为0.1VDD。 电平的噪声限为0.2VDD。 为了避免数据线SDA和时钟线SCL受尖峰干扰的影响，通 常在芯片的SDA和SCL引脚与SDA线和SCL线之间各串联一个 300Ω的电阻。 三、 E2PROM芯片PCF8582及其应用 单片机在智能仪器仪表、实时数据采集、自动控制系统中 应用越来越广，为了安全可靠，很多情况下都需要对某些动态 信息进行掉电保护，此时使用E2PROM就比较方便。在数据量不 太大的场合下，带I2C总线的串行E2PROM最为适合，它具有接 线极为简单（仅需两根信号线）、单电源5V供电等优点。 PCF8582主要性能如下： 单一5V电源； 内置用于擦除/写入的集成电压倍增器； 低功耗设计； 上电复位； 地址自动增量； 至少可重复写入10000次，读出次数无限； 数据可保存10年； 可使用外部时钟信号； 带有I2C接口 四、带有日历/时钟的RAM芯片PCF8583及其应用 ·256字节RAM，自动字节地址增量； ·具有可编程的闹钟、定时和中断功能。（二）PCF8583的结构及基本工作原理 PCF8583的引脚图及结构框图如图7-6所示。PCF8583内部含有256个字节RAM、自动增量的地址寄存器、32.768 kHz振荡器、分频器、上电复位电路和I2C总线接口。 控制/状态寄存器的最低位是计时器标志位，第2位是闹钟标志位，第3位是闹的允许位，当这一位为0时，表示不允许，则08H、09H可作为用户RAM用。 若要初始化PCF8583，需将最高位置1，待初始化完毕后，使其高位清0，否则时钟不运转? 当控制/状态寄存器的报警允许位为1时，报警控制寄存器才起作用?  在32.768kHz时钟方式，32.768kHz石英晶体必须接 图7-7 PCF8583与单片机连接 RETRNBT: PUSH 00HPUSH 01HACALL STARMOV A，SLAWACALL WIBTACALL CACKJB F0，RNBTMOV A，D8583ACALL W1BTACALL CACKJB F0，RNBTACALL STARMOV A，SLAR RETSTAR：SETB RXDSETB TXDCLR RXDCLR TXDRETSTOP：CLR RXDSETB TXDSETB RXDRETMACK：CLR RXDSETB TXDCLR TXDSETB RXD RETMNACK：SETB RXDSETB TXDCLR TXDCLR RXDRETCACK：SETB RXDSETB TXDCLR F0JNB RXD，CENDSETB F0CEND：CLR TXDRETW1BT: MOV R0，#08H WLP： RLC A 图7-9 I2C总线的格式 4.控制位 控制位C0-C6 有以下功能（注释电流由C4、C5、C6控制）： C0=0 静态模式即连续显示数字位1和数字位2 C0=1 动态模式即变换显示数字位1+3和数字位2+4 C1=0/1 数字位1+3为空/不空 C2=0/1 数字位2+4 空/不空 C3=1 所有段输出打开以进行段测试 C4=1 段输出电流加3mA C5=1 段输出电流加