C51单片机10(I2C总线)ppt课件.ppt

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1、第10章I2C总线计算机教研室宋文强I2C总线概述I2C总线（InterIntegratedCircuitBus）Philips公司于1987年推出的一种双向二线制同步串行总线标准，在微电子通信控制领域广泛应用I2C器件的典型应用：移动电话PDA笔记本计算机数码相机便携式测试设备服务器I2C总线的特点I/O接口线少（只有数据、时钟线）控制非常简单器件封装紧凑简化了电路连接，节省了印刷电路板面积，便于嵌入式系统的低成本实现可以在总线上挂接多个I2C器件，每个器件都有唯一的地址每个器件均可以作为主器件或从器件，功

2、能转换简单快捷I2C总线的特点包括串行数据线（SDA，SerialDataLine）串行时钟线（SCL，SerialClockLine）总线允许接入多个器件，每个器件都具有唯一的地址，各器件之间通过寻址确定数据接收方同步时钟允许器件以不同的波特率进行通信，可以作为停止或重启串行口发送的握手信号串行数据传输位速率标准模式100Kbs快速模式400Kbs高速模式3.4MbsI2C总线硬件连接总线上各器件都采用漏极开路结构与总线相连SCL和SDA均需接上拉电阻总线在空闲状态下均保持高电平总线上任一器件输出低电平，都

3、将总线信号变低MCUI2C器件1I2C器件2I2C器件3I2C器件n+5VSDASLCI2C总线的主从工作方式I2C总线主要采用主从工作方式一个系统中只有一个主器件（通常是单片机）其它器件都是具有I2C总线的外围从器件主器件启动数据的传送，产生时钟信号，发出停止信号I2C总线的典型产品——E2PRON小容量（不超过8KB）低功耗非挥发性（断电后信息不丢失）接口尽量简单（只有串行数据、时钟线）E2PRON的应用举例电视机中的嵌入式部件，用于记录：当前选择的频道当前设置的音量当前设置的色彩、对比度……下次开机时，

4、仍然保持用户关机前的选择E2PRON的应用举例主控器件和被控器件主控器件——启动总线上的数据传送，并产生时钟脉冲，以允许与被寻址的器件进行数据传送被控器件——被寻址的I2C器件（从器件）任何I2C器件均可以成为从器件，但只有微控制器才能成为主器件主、从器件对偶出现，工作在接收还是发送数据方式，由I2C器件的功能和数据传送方向决定总线竞争I2C总线允许连接多个微控制器，但总线上不能同时存在两个主器件，先控制总线的器件成为主器件竞争过程中数据不会被破坏、丢失数据只能在主、从器件中传送传送结束后，主、从器件将释放总

5、线，退出主、从器件角色I2C总线接口特性I2C总线根据器件的功能，通过软件使其工作于发送或接收方式I2C总线的控制完全由挂在总线上的主器件送出的地址和数据决定I2C主控器发送信息的结构器件地址码——选择挂接在I2C总线上的哪个器件器件单元地址码——选择被寻址器件中的哪个单元数据——字节数没有限制（8位，高位在前）器件地址码单元地址码数据1数据2……器件地址码的结构器件类型识别码（E2PROM为1010）片选码（同类型器件最多可接8个）R/W（1＝读，0＝写）器件类型识别码片选码R/WD7D6D5D4D3D2D

6、1D0I2C总线时序为了保证数据传送的可靠性，I2C总线的数据传送有严格的时序要求时序的基本类型：启动信号停止信号应答/发送“0”非应答/发送“1”I2C总线时序无信息传送时，SCL、SDA均为高电平启动信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变停止信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变SDA上每一位信息状态的改变只能发生在SCL低电平期间SDASCL12345678912...89启动信号停止信号应答位应答位仅仅这个时刻允许信息状态改变数据位的时序有效性规定在进行数据传送时，时钟信号为高

7、电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟信号为低电平期间，数据线上的状态才允许变化SDASCL要求数据稳定要求数据稳定允许数据变化启动信号时序//SCL高电平期间，SDA的下降沿作为启动信号voidstart(void){SDA=1;SCL=1;delay();SDA=0;delay();SCL=0;delay();}SDASCL>4.7μs>4μs停止信号时序//SCL高电平期间，SDA的上升沿作为停止信号voidstop(){SDA=0;delay();SCL=1;delay();SDA=1;de

8、lay();}>4.7μs>4μsSDASCLI2C总线信息传送时序——字节写主器件发送“开始”信号和1字节从器件地址，等待从器件送回应答信号主器件收到从器件的应答信号后，再发送1字节器件内单元地址（24WC32/64/128/256的器件内单元地址为2字节），写入从器件，等待从器件送回应答信号主器件收到从器件的应答信号后，发送1字节数据，写入从器件指定存储单元，等待从器件送回应答信号主器件发送“停