第11章 IIC模块及其应用

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1、第11章GB60的IIC模块及其应用*第11章GB60的IIC模块及其应用IIC总线协议是Philips公司提出的用于在IC器件之间两线式连接规范，与SPI类似，IIC也已发展成为一种工业标准。目前，各半导体公司推出了大量的带有IIC接口的芯片，如RAM、EEPROM、FlashROM、A/D、D/A转换、LED/LCD驱动、I/O接口、实时时钟等。本章首先介绍了IIC总线及其工作原理，然后讲述了MC9S08GB60的IIC模块的使用方法，并给出了GB60和时钟芯片PCF8563通过IIC总线连接的实例。11.

2、1IIC总线概述IIC(Inter-IntegratedCircuit)总线，许多文献写作I2C，本书中统一用IIC，主要用于同一电路板内各集成电路模块(IC)之间的连接。IIC采用双向2线制串行数据传输方式，支持任何一种IC制造工艺，简化IC之间的通信连接。IIC是PHILIPS公司于二十世纪八十年代初提出，其后，PHILIPS和其他厂商提供了种类丰富的IIC兼容芯片。目前，IIC总线标准已经成为世界性的工业标准。1．IIC总线特点回顾SPI，它采用的是数据输入、数据输出、时钟三线，加片选线形式，对于少数外围

3、器件的扩展极为方便，但当外围器件较多时，就要有相应多的片选线，而且由这种总线组成的多机系统中只能有一个主机。相比之下IIC总线克服了SPI的不足。在硬件结构上，它采用数据(SDA)和时钟(SCL)两根线来完成数据的传输及外围器件的扩展，任何一个具有IIC总线接口的外围器件，不论其功能差别有多大，都具有相同的电气接口，因此都可以挂接在总线上，甚至可在总线工作状态下撤除或挂上，使其连接方式变得十分简单。对各器件的寻址是软寻址方式，因此节点上没有必须的片选线，器件地址给定完全取决于器件类型与单元结构，这也简化了IIC

4、系统的硬件连接。另外IIC总线能在总线竞争过程中进行总线控制权的仲裁和时钟同步，并且不会造成数据丢失，因此由IIC总线连接的多机系统可以是一个多主机系统。IIC主要特点如下。①在硬件上，二线制的IIC串行总线使得各IC只需最简单的连接，而且总线接口都集成在IC中，不需另加总线接口电路。电路的简化省去了电路板上大量走线，减少电路板面积，提高了可靠性，降低了成本。在IIC总线上各IC除了个别中断引线外，相互之间没有其他连线，用户常用的IC基本上与系统电路无关，故极易形成用户自己的标准化、模块化设计。②IIC总线还支

5、持多主控(multi-mastering)，如果两个或更多主机同时初始化数据传输可以通过冲突检测和仲裁防止数据被破坏。其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主机。一个主机能够控制信号的传输和时钟频率。当然，在任何时间点上只能有1第11章GB60的IIC模块及其应用一个主机。③串行的8位双向数据传输位速率在标准模式下可达100kbit/s，快速模式下可达400kbit/s，高速模式下可达3.4Mbit/s。④连接到相同总线的IC数量只受到总线最大电容(400pf)的限制。但如果在总线中加上82B715总线远程

6、驱动器可以把总线电容扩展十倍，传输距离可增加到15m。2．IIC总线标准的发展历史从飞利浦公司提出IIC总线标准到现在，IIC已经发展了20几个年头。1992年PHILIPS首次发布IIC总线规范Version1.0并取得专利。1998年PHILIPS发布IIC总线规范Version2.0，至此，标准模式和快速模式的IIC总线已经获得了广泛应用，标准模式传输速率为100kbits/s，快速模式400kbits/s。同时，IIC总线也由7位寻址发展到10寻址，满足了更大寻址空间的需求。随着数据传输速率和应用功能的

7、迅速增加，2001年PHILIPS又发布了IIC总线规范Version2.1，完善和扩展了IIC总线的功能，并提出了传输速率可达3.4Mbit/s的高速模式，它使得IIC总线能够支持现有以及将来的高速串行传输应用，例如EEPROM和Flash存储器等。目前，IIC总线己经被大多数的芯片厂家所采用，比如世界上较为著名的有STMicroelectronics、TexasInstruments、Xicor、Intel、Maxim、Atmel、AnalogDevices、InfineonTechnologies等，II

8、C总线标准已经属于世界性的工业标准。IIC总线始终和先进技术保持同步，但仍然保持向下兼容。相信随着技术的进一步成熟，IIC总线将会有更广泛的应用。3．IIC总线的相关术语本书在介绍IIC总线过程中涉及到以下术语：①主机(主控器)：在IIC总线中，提供时钟信号，对总线时序进行控制的器件。主机负责总线上各个设备信息的传输控制，检测并协调数据的发送和接收。主机对整个数据传输具有绝对的控制权，