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IIC总线单片机中的简单应用

文章来源:亚洲城人气:发表时间:2018-12-08 05:39

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  在多主机系统中,可能同时有几个主机企图启动总线传送数据。为了避免混乱, IIC总线要通过总线仲裁,以决定由哪一台主机控制总线。连在每一个总线上的电路和模块都有一个唯一地址,它们彼此之间只有简单的Master/Slaver关系。

  IIC总线仅占用系统的两个I/O口,一条作为串行数据线SDA,一条作为串行时钟线SCL,线上外加上拉电阻,在不传数据时SCL、 SDA总保持高电平。IIC总线通过上拉电阻接电源正极。当总线空闲时,两根线均为高电平。连到总线上的任一器件输出的低电平,都将使总线的信号变低,即各器件的SDA及SCL都是线“与”关系。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分,地址码用来选址,即接通需要控制的电路,确定控制的种类;控制量决定该调整的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样,各控制电路虽然挂在同一条总线上,却彼此独立,互不相关。

  (1)开始信号:SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变,开始传送数据。

  (2)结束信号:SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变,结束传送数据。

  (3)应答信号:接收数据的IC在接收到8bit数据后,向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲,表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号,CPU接收到应答信号后,根据实际情况判断是否继续传递信号。若未收到应答信号,由判断为受控单元出现故障。

  (5)总线忙:在数据传送开始以后,SCL为高电平的时候,SDA的数据必须保持稳定,只有当SCL为低电平的时候才允许SDA上的数据改变.

  这些信号中,起始信号是必需的,结束信号和应答信号,都可以不要。IIC总线有两根信号线,一根为SDA(数据线),一根为SCL(时钟线)。任何时候时钟信号都是由主控器件产生。

  每一个字节必须保证是8位长度。数据传送时,先传送最高位(MSB),每一个被传送的字节

  总线上可能挂接有多个器件,有时会发生两个或多个主器件同时想占用总线的情况,这种情况叫做总线竞争。IIC总线具有多主控能力,可以对发生在SDA线上的总线竞争进行仲裁,其仲裁原则是这样的:当多个主器件同时想占用总线时,如果某个主器件发送高电平,而另一个主器件发送低电平,则发送电平与此时SDA总线电平不符的那个器件将自动关闭其输出级。总线竞争的仲裁是在两个层次上进行的。首先是地址位的比较,如果主器件寻址同一个从器件,则进入数据位的比较,从而确保了竞争仲裁的可靠性。由于是利用IIC总线上的信息进行仲裁,因此不会造成信息的丢失。

  • 主机只能在总线空闲时启动传送。两个或多个主机可能在起始条件的最小持续时间tHD;STA 内产生一个起始条件,结果在总线上产生一个规定的起始条件。

  在 IIC总线上传送信息时的时钟同步信号是由挂接在SCL线上的所有器件的逻辑“与”完成的。SCL线上由高电平到低电平的跳变将会影响到这些器件,一旦某个器件的时钟信号下跳为低电平,将使SCL线一直保持低电平,使SCL线上的所有器件开始低电平期。此时,低电平周期短的器件的时钟由低至高的跳变并不能影响SCL线的状态,于是这些器件将进入高电平等待的状态。当所有器件的时钟信号都上跳为高电平时,低电平期结束,SCL线被释放返回高电平,即所有的器件都同时开始它们的高电平期。其后,第一个结束高电平期的器件又将SCL线拉成低电平。这样就在SCL线上产生一个同步时钟。可见,时钟低电平时间由时钟低电平期最长的器件确定,而时钟高电平时间由时钟高电平期最短的器件确定。

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  首先我们要分清通信协议和通讯协议中的信和讯的含义“通信”仅指数据通信,即通过计算机网络系统和数据通信系统实现数据的端到端传输。通信的“信”指的是信息(Information),信息的载体是二进制的数据,数据则是可以用来表达传统媒体形式的信息,如声音、图像、动画等。“通信”重在传输手段或使用方式,从这个角度,“通信”的概念包括了信息“传输”。因此通信协议主要集中在ISO七层协议中的物理层、数据链路层、网络层和传输层。先简单的说明以下I2C总线C总线是一种串行数据总线,只有二根信号线,一根是双向的数据线SDA,另一根是时钟线SCL。处理器和芯片间的通信可以形象的比喻成两个人讲线、你说的别人得能听懂:双方约定信号

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