pic24系列单片机原理与开发_第8章_iic总线接口及编程

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1、PIC24系列单片机原理与开发byZeng2012-6-13O第U章=f`总线接口及编程UKN概述Of`总线EfåíÉêfåíÉÖê~íÉÇ=`áêÅìáíF是一种由mefifmp公司开发的两线式串行总线，O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。f`总线占用口O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。f`总线的另一个优点是，它支持多主控Eãìäíáã~ëíÉêáåÖF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f`芯片都采O用f`总线接口，例如显示驱

2、动芯片、^La和aL^转换芯片、温度传感器、bbmolj、日历时钟芯片等，极大地方便了嵌入式装置的电路和m`_板的设计。Of`总线的主要特点如下：ENF总线为二线制结构：双向的串行数据线pa^和串行同步时钟线p`i。总线上的所有器件的同名端都分别挂在pa^、p`i线上（见图U－N）。EOF总线上所有器件的pa^、p`i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pa^、p`i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pa^、p`i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。EPF总线上所有

3、器件都有一个“地址码”I主控器件通过地址码建立多机通信的机制。O因此f`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。EQF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；ERF总线系统具有“时钟同步”功能。利用p`i线的“线与”逻辑协调不同器件之间的速度问题。OESF在f`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pa^信号的“线与”逻辑，自动实现“总线仲裁”功能。ETF总线系统中的主控器一般

4、是带`mr的模块；而被控器可以是无`mr的普通外围器件，也可以是具有`mr的模块。主控器与被控器的区别在于p`i的发送权，即对总线的控制权；OEUFf`总线的工作速度分为P等级：p（标准模式），速率为NMMâÄLë；c（快速模式），速率为QMMâÄLë；eë（高速模式），速率为PKQjÄLë。VDDSDASCLSCLSDASCLSDASCLSDASCLSDASCLSDASCLSDA……主控^外围器件N外围器件O外围器件ã主控_外围器件åO图8－1具有多主机的f`总线的系统结构2根据型号的不同，PIC24系列的大多数芯片集成有两个IC模块，有几款型号集成了三222个I

5、C模块，只有少数几种型号芯片为一个IC模块。例如PIC24FJxxGA006芯片的IC模22块为2个：IC接口1,其引脚是SCL1/RG2和SDA1/RG3；IC接口2，其引脚是SCL2/RF41PIC24系列单片机原理与开发byZeng2012-6-13和SDA2/RF5。其它芯片的具体情况可参考相应型号的数据手册。222图8－2是PIC24系列芯片的IC模块的结构框图。PIC24的IC模块完全兼容IC总线协议，并且还具有自己的一些特点：模块中有独立波特率发生器，其不使用芯片中其他定时器资源。模块内有独立的主器件逻辑部件和从器件逻辑部件，各自的事件产生中断。

6、支持多主机系统，在多主机总线仲裁期间，不会丢失任何报文。可以检测7位和10位器件地址，并可配置地址屏蔽。2可以检测IC协议中定义的全局呼叫地址。具有总线转发器模式（BusRepeaterMode），允许模块作为从器件忽略报文地址，接收所有报文。具有自动SCL时钟延长功能，可为处理器提供响应从器件数据请求的延时。支持100～400kHz总线规范。接收寄存器p`iñ引脚移位时钟I2CxRCV移位寄存器地址寄存器内部I2CxRSRI2CxADD数pa^ñ引脚据地址匹配检测屏蔽寄存器总线I2CxMSK起始位I停止位控控制寄存器制产生I2CxCON逻握手逻辑产生

7、辑时钟延长状态寄存器起始位I停止位I2CxSTAT检测冲突检测发送寄存器I2CxTRN移位时钟重载控制波特率寄存器I2CxBGRBRG减计数器2FcyxZNIO；为模块的编号O图U－Omf`OQ系列f`模块结构框图OUKOf`总线协议8.2.1总线时序2IC总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据，总线上的每次数据传输都是由主控器所发起，并且只有在总线空闲时才能启动数据传输。2IC总线在传送数据过程中有三个特征时序信号，它们分别是：起始信号、结束信号和应答信号。（1）起始信号(S)：当时钟线SCL为高电平时，若SDA由高电平变成低电