u8国际-u8国际官方网站-网址最新Farsight-ARMmodule07-InterfaceModule

　　u8国际,u8国际官方网站,u8国际网站最新,u8国际网站,u8国际网址,u8国际链接

　　I2C 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.在 CPU 与 被控 IC 之间,IC 与 IC 之间进行双向传送,最高传送速率 100kbit/s.各种被控制电路均并联 在这条总线上,但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作,所以每个电路和模块都有 唯一的地址,在信息的传输过程中,I2C 总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器) , 又是发送器(或接收器) ,这取决于它所要完成的功能.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C总线是一个多主机的总线. 这就是说可以连接多于一个能控制总线的器件到总线由于 主机通常是微控制器,数据在两个连接到I2C总线的微控制器之间传输的情况见图7.1.

　　图 7.1 使用两个微控制器的 I2C 总线 所示突出了 I C 总线;主机-从机和接收器-发送器的关系.应当注意的是,这 些关系不是持久的,只由当时数据传输的方向决定.传输数据的过程如下. (1)假设微控制器 A 要发送信息到微控制器 B ① 微控制器 A(主机)寻址微控制器 B(从机) . ② 微控制器 A(主机-发送器)发送数据到微控制器 B(从机-接收器) . ③ 微控制器 A 终止传输. (2)如果微控制器 A 想从微控制器 B 接收信息 ① 微控制器 A 主机寻址微控制器 B(从机) . ② 微控制器 A(主机-接收器)从微控制器 B(从机-发送器)接收数据.

　　1.I2C 总线C 总线上传送的每一个字节均为 8 位, 但每启动一次 I2C 总线, 其后的数据传输字节数 是没有限制的. 每传送一个字节后都必须跟随一个应答位, 并且首先发送的数据位为最高位, 在全部数据传送结束后主控器发送终止信号. 总线上的数据传输有许多读, 写组合方式. 下面以简化的图解方式介绍 3 类数据传送格式. (1)主控器的写操作 主控器向被寻址的被控器发送 N 个数据字节,整个传输过程中数据传送方向不变.其数 据传送格式如下.

　　《ARM 嵌入式系统开发典型模块》—第 7 章,I C 接口模块 表 7.1 术语 发送器 接收器 主机 从机 多主机 仲裁 同步 发送数据到总线的器件 从总线接收数据的器件 初始化发送,产生时钟信号和终止发送的器件 被主机寻址的器件 同时有多于一个主机尝试控制总线,但不破坏报文 是一个在有多个主机同时尝试控制总线,但只允许其中一个控制总线并使报文不被 破坏的过程 2 个或多个器件同步时钟信号的过程 I2C 总线术语的定义 描述

　　(5)所有带 I2C 接口的外围器件都具备应答功能.片内有多个单元地址时,数据读,写 时都有地址自动加 1 功能. (6)I2C 总线电气接口为开漏晶体管组成, 连接到 I2C 总线的每个器件自身的电源可以独 立(但须共地) ,总线上个节点可在系统带电情况下接入或撤出. 2 I C 总线在传送数据过程有 3 种类型信号, 它们分别是开始信号, 结束信号和应答信号. 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. 结束信号:SCL 为低电平时,SDA 由低电平向高电平跳变,结束传送数据. 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,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断.若未收到应答信号, 由判断为受控单元出现故障. 图 7.4 所示是起始信号和终止信号的时序图.

　　7.1.1 I2C 总线C 总线是 Philips 公司推出的芯片间串行数据传输总线,软,硬件协议十分巧妙,用两 根线(SDA,SCL)即可实现完善的全双工同步数据传送,能够十分方便地构成单主系统或 多主系统和外围器件扩展系统.不过,多主系统会出现多主竞争的复杂状态.I2C 器件是把 I2C 的协议植入器件的 I/O 接口,使用时器件直接挂到 I2C 总线上,这一特点给用户在设计 应用系统时带来了极大的方便.I2C 器件无须片选信号,是否选中是由主器件发出的 I2C 从 地址决定的.而 I2C 器件从地址是由 I2C 总线委员会实行统一编制,器件出厂时就已给定. 例如,I2C 总线CXX 的器件地址为 1010,4 位 LED 驱动器 SAA1064 的器件地 址为 0111. I2C 总线主要有以下几个方面的特点. (1)总线C 总线的外围扩展器件都是 CMOS 型的,功耗极低,因此总线 上扩展的节点数不是由电流负载能力决定,而是由电容负载确定.通常 I2C 总线Pf.据此可计算出总线长度及所带器件的数量.总线C 器件的数量主要受到器 件地址的限制. (2)任何一个 I2C 总线接口的外围器件,不论其功能差别有多大,都是通过串行数据线 (SDA)和串行时钟线C 总线上.这一特点给用户在设计应用系统时带来了 极大的方便.用户不必理解每个 I2C 总线接口器件的功能如何,只要将器件的 SDA 和 SCL 引脚连到 I2C 总线上,然后对该器件模块进行独立的电路设计即可,从而简化了系统设计的 复杂性,提高了系统抗干扰的能力.符合 EMC(Electromagnetic Compatibility)设计原则. (3)在单主系统中,每个 I2C 总线接口芯片具有唯一的器件地 址.各器件之间互不干扰,相互之间不能进行通信. (4)Philips 公司在推出 I2C 总线C 总线制订了严格的规范,如接口的电 气特性,信号时序,信号传输的定义等,这就决定了 I2C 总线C 总线C 总线上的数据位传输

　　I2C 总线数据传送时必须遵循规定的数据传送格式. 按照 I2C 总线约定, 起始信号表明一 次数据传送的开始,其后为寻址字节,寻址字节由高 7 位地址和一位方向位组成.方向位表 明主控器与被控器数据的传送方向,方向位为0时表明主控器对被控器的写操纵,为1 时表明主控器对被控器的读操作.在寻址字节后是按指定的读,写操作的数据字节应答位. 在数据传送完成后主控器都必须发送停止信号.

　　7.2 I2C 总线C 总线C 总线的时钟线 SCL 和数据线 SDA 都是双向传输线. 总线备用时 SDA 和 SCL 都必须 保持高电平状态.只有在关闭 I2C 总线时才使 SCL 钳位在低电平.在标准 I2C 模式下数据传 送速率可达 100kbit/s,高速模式下可达 400kbit/s.总线驱动能力受总线电容的限制,不加驱 动扩展时驱动能力为 400pF. 为了能使总线上所有电路的输出能实现线;的逻辑功能,各个 I2 C 总线的接口 电路的输出端必须是漏极开路或集电极开路的结构,如下图 7.2 所示,输出端必须接上 拉电阻.

　　I2C 总线)二线C 总线上所有的节点,如主器件,外围器件,接口模块等都连到同名 端的 SDA 和 SCL 上. (2)系统中有多个主器件时,这些器件都可作总线的主控器,多机竞争时的时钟同步与 总线仲裁都由硬件与标准软件模块自动完成,无须用户介入. (3)I2C 总线传输时,采用状态码管理方法.对应于总线数据传输时的任何一种状态, 在状态寄存器中会出现相应的状态码,并且会自动进入相应的状态处理程序中进行自动处 理,无须用户介入,只须将 Philips 公司提供的标准状态处理程序装入程序存储器一定的空 间即可. (4)系统中所有外围器件及模块采用器件地址及引脚地址的编址方法.系统中主控器对 任何节点的寻址采用纯软件寻址方法,避免了片选连线.

　　I2C 总线支持任何 IC 生产过程(NMOS,CMOS,双极性) .两线,即串行数据(SDA) 和串行时钟(SCL)线在连接到总线的器件间传递信息.无论是微控制器,LCD 驱动器,存 储器或键盘接口,每个器件都有一个唯一的地址识别,而且都可以作为一个发送器或接收器 (具体由器件的功能决定) .例如,LCD 驱动器只是一个接收器,而存储器则既可以接收又可 以发送数据.除了发送器和接收器外,器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或从机, 见表 7.1.主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号的器件.此时,任何被寻 址的器件都被认为是从机.