PIC24系列单片机原理与开发第8章IIC总线接口及编程.pdfVIP

PIC24 系列单片机原理与开发 by Zeng 2012-6-13 2 第 8 章 I C 总线接口及编程 8.1 概述 2 I C 总线 (Inter Integrated Circuit) 是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线， 2 也是一种应用很广泛的串行接口逻辑，主要用于电路板内芯片的信息交换。I C 总线占用口 线少、接口简单，减少了电路板的空间和芯片引脚的数量，降低了互联成本。I 2C 总线的另 一个优点是，它支持多主控 (multimastering) 结构。总线上任何能够进行发送和接收的芯 片都可以成为主控器。一个主控器能够控制信号的传输和时钟频率。因此很多 IC 芯片都采 2 用 I C 总线接口，例如显示驱动芯片、 A/D 和 D/A 转换芯片、温度传感器、 EEPROM、日历时 钟芯片等，极大地方便了嵌入式装置的电路和 PCB板的设计。 2 I C 总线的主要特点如下： (1) 总线为二线制结构：双向的串行数据线 SDA和串行同步时钟线 SCL。总线上的所有 器件的同名端都分别挂在 SDA、SCL 线上（见图 8－1）。 (2) 总线上所有器件的 SDA、SCL 引脚的输出驱动都为漏极开路结构，通过外接上拉电 阻将总线上所有节点的 SDA、SCL 信号电平实现“线与”的逻辑关系。这不仅可以 将多个节点器件按同名端引脚直接挂在 SDA、SCL 线上，还使总线具备了“时钟同 步”，确保不同工作速度的器件同步工作。 (3) 总线上所有器件都有一个“地址码” , 主控器件通过地址码建立多机通信的机制 。 2 因此 I C 总线省去了外围器件的片选线，这样无论总线上挂接多少器件，仍然为简 单的二线结构。 (4) 总线上的所有器件都具有“自动应答”功能，保证了数据交换的正确性； (5) 总线系统具有“时钟同步”功能。利用 SCL线的“线与”逻辑协调不同器件之间的 速度问题。 2 (6) 在 I C 总线系统中可以实现“多主机（主控器） ”结构。依靠“总线仲裁”机制确 保系统中任何一个主控器都可获得总线的控制权。 各主控器之间没有优先级， 当多 主机竞争总线时， 依靠主控器对其 SDA信号的 “线与”逻辑， 自动实现 “总线仲裁” 功能。 (7) 总线系统中的主控器一般是带 CPU 的模块；而被控器可以是无 CPU 的普通外围器 件，也可以是具有 CPU的模块。主控器与被控器的区别在于 SCL 的发送权，即对总 线的控制权； (8) I 2 C总线的工作速度分为 3 等级： S （标准模式），速率为