ARM Cortex嵌入式系统开发教程 教学课件 ppt 作者 黄建华 全书第5章.ppt

《ARM Cortex嵌入式系统开发教程 教学课件 ppt 作者 黄建华 全书第5章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第5章LPC1700系列处理器通信接口技术5.1I2C总线接口5.2以太网接口5.3SPI接口与串口闪存5.4CAN总线接口5.5USB接口5.6I2S接口本章将介绍LPC1700系列处理器高级通信接口特性、工作原理及操作方法。高级接口包括I2C总线接口、以太网接口、SPI总线接口、CAN总线接口、USB总线接口和I2S总线接口等。5.1.1I2C接口特性LPC1700系列处理器中的I2C接口具有如下特性：(1)标准I2C总线接口，可配置为主机、从机或者主/从机；(2)同时发送的主机之间进行仲裁

2、，避免了串行总线数据的冲突；5.1I2C总线接口(3)可编程时钟能够实现I2C传输速率控制；(4)主、从机之间双向数据传输；(5)串行时钟同步可作为一个握手机制来挂起和恢复串行传输；(6)I2C0接口支持快速模式，运行速度高达1MHz；(7)采用监控模式时可观察所有I2C总线通信量，不用考虑从机地址；(8)接口工作于从机模式时，可识别多达4个不同的从机地址；(9)I2C0是一个标准的I2C总线接口(开漏引脚)，支持多主机操作，并允许挂接在I2C总线上的运行器件在退出I2C总线功能时掉电；(10)

3、I2C1接口和I2C2接口使用标准的I/O引脚，专用于单主机I2C总线，不支持挂接在I2C总线上的运行器件在退出I2C总线功能时掉电，也不支持多主机I2C操作。5.1.2I2C总线引脚及应用LPC1700系列处理器的3个I2C接口都相同，具有I/O特性的引脚除外。这3个接口中只有I2C0符合完整I2C规范，I2C0接口可关断与总线上某个器件的连接，并且不会影响I2C总线上的其它器件。此功能有时很有用，但它实际上限制了I2C接口不使用时相同引脚的交替使用。当微控制器中包含多个I2C接口时该功能几乎

4、不用，因此，需利用标准端口来实现I2C1接口和I2C2接口，并且当其它器件之间没有I2C总线操作时，不支持关断器件功能。标准的I/O口也可以改变I2C总线的上拉特性，且不支持多主机I2C操作。在系统设计过程中指定I2C接口的用途时需要注意这点。当引脚用于I2C通信时，I2C1接口和I2C2接口的相关引脚应当为开漏极模式。3个接口引脚描述如表5.1所示。表5.1I2C接口引脚描述图5.1I2C连接原理图5.1.3I2C总线基本原理I2C总线上共有两类设备：主机设备(Master)和从机设备(Sla

5、ve)，每个设备都有唯一的设备地址用于总线寻址。主机负责启动总线、产生时钟、控制其它从机设备接收或发送数据，此时任何被寻址的设备均被认为是从机，且I2C总线的控制完全由挂接在总线上的主机送出的地址和数据决定。总线上设备的角色并不是一成不变的，根据其功能用户程序(也有的受硬件限制)可使其工作于主机、从机或者是主/从机角色。根据I2C总线通信数据中方向位(R/W)状态的不同，I2C总线上存在以下两种类型的数据传输：(1)主发送器向从接收器发送数据。主机发送的第一个字节是从机地址与方向位(W)，接下来

6、是数据字节流。从机每接收到一个字节返回一个应答位(ACK)。主机通过应答位判断从机是否接收到数据。(2)从发送器向主接收器发送数据。第一个字节由主机发送，内容为从地址加方向位(R)，然后从机返回一个应答位(ACK)，接下来从机向主机发送数据字节。主机每接收到一个字节返回一个应答位(ACK)，接收完最后一个字节，主机返回一个非应答位(NACK)，即命令从机不要再发送数据。此过程中主机产生所有的同步脉冲、起始信号(START)和结束信号(STOP)。一次传送在一个STOP信号或者一个重复的START

7、信号后结束。由于一个重复的START信号也是下一次串行传输的开始，故此时I2C总线不会被释放。5.1.4I2C操作模式LPC1700系列处理器的每个I2C接口都是面向字节的，具有四种操作模式：主机发送模式、主机接收模式、从机发送模式和从机接收模式。本节只介绍主机角色的I2C接口操作模式与使用方法，从机的相关介绍请参阅LPC1700处理器I2C接口相关章节。　　在一个给定的应用中，I2C模块可以是主机、从机或两者兼有。在从机模式时，I2C硬件寻找自己的从机地址和通用呼叫地址。当这些地址中的一个被

8、检测到时，会发出一个中断请求。如果处理器想成为总线主机，则该硬件需等待，直至总线被释放才能进入主机模式，以避免打断从机操作。如果在主机模式下，当总线仲裁失败时，I2C模块会立即转换成从机模式，在同一串行传输中检测自己的从机地址。1．主机发送模式主机发送模式下数据由主机发送到从机，其总线通信格式如图5.2所示。在进入主发送模式之前，I2CONSET寄存器必须按照表4.72进行初始化。I2EN位必须置为1以使能I2C功能。如果AA位为0，当其它设备为总线主机时，处理器的I2C接口不会响应任何地址，因