第六章 單片機(jī)存儲(chǔ)器與IO端口擴(kuò)展(二)

1、20:14:11單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用單片機(jī)接口技術(shù)及應(yīng)用第六章第六章 單片機(jī)存儲(chǔ)器與單片機(jī)存儲(chǔ)器與I/O端口擴(kuò)展端口擴(kuò)展(二二)萬(wàn)旭萬(wàn)旭M.T.：660109）QQ：85431017420:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系3第六章第六章 單片機(jī)存儲(chǔ)器與單片機(jī)存儲(chǔ)器與I/O端口擴(kuò)展端口擴(kuò)展課課程程目目錄錄20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系4第六章第六章 單片機(jī)存儲(chǔ)器與單片機(jī)存儲(chǔ)器與I/O端口擴(kuò)展端口擴(kuò)展 采用串行總線擴(kuò)展技術(shù)可以使系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化，系統(tǒng)的體積減小，同時(shí)，系統(tǒng)的更改和擴(kuò)充更為容易。串行擴(kuò)展總線的應(yīng)用是單片機(jī)目前發(fā)展的一種趨勢(shì) 常用的串行擴(kuò)展總線有：I2C（Inter

2、 IC BUS）總線、SPI（Serial Peripheral Interface）總線、Microwire 總線及單總線（1-Wire BUS）。 MCS-51單片機(jī)沒(méi)有串行總線接口，利用其自身的通用并行線可以模擬多種串行總線時(shí)序信號(hào)，因此可以充分利用各種串行接口芯片資源。 I2C串行總線概述串行總線概述 I2C總線，是總線，是INTER-IC串行總線的縮寫(xiě)。串行總線的縮寫(xiě)。INTER-IC意思是用于相互作用的集成電路，這種集成電路意思是用于相互作用的集成電路，這種集成電路主要由主要由雙向串行時(shí)鐘線雙向串行時(shí)鐘線SCL和和雙向串行數(shù)據(jù)線雙向串行數(shù)據(jù)線SDA兩條線路組成。兩條線路組成。 I2

3、C總線是總線是PHLIPS公司推出的一種公司推出的一種串行總線串行總線，是，是具備多主機(jī)系統(tǒng)所需的包括具備多主機(jī)系統(tǒng)所需的包括總線裁決總線裁決和和高低速器高低速器件同步功能件同步功能的高性能串行總線。的高性能串行總線。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系5I2C串行總線概述串行總線概述 I2C總線只有總線只有兩根雙向信號(hào)線兩根雙向信號(hào)線。一根是。一根是數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線SDA，另一根是，另一根是時(shí)鐘線時(shí)鐘線SCL。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系6 I2C總線通過(guò)上拉電阻接正電源。當(dāng)總線通過(guò)上拉電阻接正電源。當(dāng)總線空閑時(shí)，兩根線總線空閑時(shí)，兩根線均為高電平均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使

4、總。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號(hào)變低，即各器件的線的信號(hào)變低，即各器件的SDA及及SCL都是都是線線“與與”關(guān)系。關(guān)系。I2C串行總線概述串行總線概述20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系7 每個(gè)接到每個(gè)接到I2C總線上的器件都有唯一的地址。主機(jī)與其總線上的器件都有唯一的地址。主機(jī)與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這，這時(shí)時(shí)主機(jī)主機(jī)即為即為發(fā)送器發(fā)送器。由總線上。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件接收數(shù)據(jù)的器件則為則為接收器接收器。I2C串行總線概述串行總線概述主機(jī)：初始化發(fā)送、產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)和終止發(fā)送的器件，它可以是發(fā)送器或

5、接收器。主機(jī)通常是微處理器。從機(jī)：被主機(jī)尋址的器件，它可以是發(fā)送器或接收器。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系8 在多主機(jī)系統(tǒng)中，可能同時(shí)有幾個(gè)主機(jī)企圖啟動(dòng)總線傳送數(shù)據(jù)。為了避免混亂， I2C總線要通過(guò)總線仲裁，以決定由哪一臺(tái)主機(jī)控制總線。 在80C51單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的串行總線擴(kuò)展中，我們經(jīng)常遇到的是以80C51單片機(jī)為主機(jī)，其它接口器件為從機(jī)的單主機(jī)情況。 I I2 2C C串行總線概述串行總線概述20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系9一、數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定一、數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定 I2C總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)，時(shí)鐘信號(hào)為高電平期間，數(shù)時(shí)鐘信號(hào)為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定據(jù)線

6、上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有在時(shí)鐘線上的信號(hào)為低只有在時(shí)鐘線上的信號(hào)為低電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化電平期間，數(shù)據(jù)線上的高電平或低電平狀態(tài)才允許變化。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系10二、起始和終止信號(hào)二、起始和終止信號(hào) SCL線為高電平期間，線為高電平期間，SDA線由高電平向低電線由高電平向低電平的變化表示起始信號(hào)平的變化表示起始信號(hào)；SCL線為高電平期間，線為高電平期間，SDA線由低電平向高電平的變化表示終止信號(hào)線由低電平向高電平的變化表示終止信號(hào)。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送 I2C總線中唯一違反上述數(shù)據(jù)有效性的是被定義為總線中

7、唯一違反上述數(shù)據(jù)有效性的是被定義為起始（起始（S）和停止（）和停止（P）條件。條件。 20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系11起始和終止信號(hào)都是由主機(jī)發(fā)出的。起始和終止信號(hào)都是由主機(jī)發(fā)出的。在起始信號(hào)產(chǎn)生后，總線就處于被占用的狀態(tài)在起始信號(hào)產(chǎn)生后，總線就處于被占用的狀態(tài)；在終止信號(hào)產(chǎn)生后，總線就處于空閑狀態(tài)。在終止信號(hào)產(chǎn)生后，總線就處于空閑狀態(tài)。連接到連接到I2C總線上的器件總線上的器件若具有若具有I2C總線的硬件接口，則很容易檢測(cè)到起始和終止總線的硬件接口，則很容易檢測(cè)到起始和終止信號(hào)。信號(hào)。 對(duì)于不具備對(duì)于不具備I2C總線硬件接口的有些單片機(jī)來(lái)說(shuō)，為了檢總線硬件接口的有些單片機(jī)來(lái)說(shuō)，為了檢測(cè)起始

8、和終止信號(hào)，必須測(cè)起始和終止信號(hào)，必須保證在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)保證在每個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)線線SDA采樣兩次采樣兩次。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系12 接收器件收到一個(gè)完整的數(shù)據(jù)字節(jié)后，有可能接收器件收到一個(gè)完整的數(shù)據(jù)字節(jié)后，有可能需要完成一些其它工作，如處理內(nèi)部中斷服務(wù)等需要完成一些其它工作，如處理內(nèi)部中斷服務(wù)等，可能無(wú)法立刻接收下一個(gè)字節(jié)，這時(shí)，可能無(wú)法立刻接收下一個(gè)字節(jié)，這時(shí)接收器件接收器件可以可以將將SCL線拉成低電平線拉成低電平，從而使主機(jī)處于，從而使主機(jī)處于等待狀等待狀態(tài)態(tài)。直到接收器件準(zhǔn)備好接收下一個(gè)字節(jié)時(shí)，再。直到接收器件準(zhǔn)備好接收下一個(gè)字

9、節(jié)時(shí)，再釋放釋放SCL線使之為高電平，從而使數(shù)據(jù)傳送可以繼線使之為高電平，從而使數(shù)據(jù)傳送可以繼續(xù)進(jìn)行續(xù)進(jìn)行。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系13三、數(shù)據(jù)傳送格式三、數(shù)據(jù)傳送格式（1）字節(jié)傳送與應(yīng)答）字節(jié)傳送與應(yīng)答每一個(gè)字節(jié)必須保證是每一個(gè)字節(jié)必須保證是8位位長(zhǎng)度。長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)傳送時(shí)，數(shù)據(jù)傳送時(shí)，先傳送最高位先傳送最高位（MSB），每一個(gè)被傳送的），每一個(gè)被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位一位應(yīng)答位（即（即一幀共有一幀共有9位位）。）。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系14由于某種原因從機(jī)由于某種原因從機(jī)不不對(duì)主

10、機(jī)尋址信號(hào)對(duì)主機(jī)尋址信號(hào)應(yīng)答應(yīng)答時(shí)（如從機(jī)正在時(shí)（如從機(jī)正在進(jìn)行實(shí)時(shí)性的處理工作而無(wú)法接收總線上的數(shù)據(jù)），它進(jìn)行實(shí)時(shí)性的處理工作而無(wú)法接收總線上的數(shù)據(jù)），它必必須將數(shù)據(jù)線置于高電平須將數(shù)據(jù)線置于高電平，而由，而由主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)終止信號(hào)以結(jié)主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)終止信號(hào)以結(jié)束總線的數(shù)據(jù)傳送束總線的數(shù)據(jù)傳送。如果從機(jī)對(duì)主機(jī)進(jìn)行了如果從機(jī)對(duì)主機(jī)進(jìn)行了應(yīng)答應(yīng)答，但，但在數(shù)據(jù)傳送一段時(shí)間后無(wú)在數(shù)據(jù)傳送一段時(shí)間后無(wú)法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)時(shí)，從機(jī)可以通過(guò)對(duì)無(wú)法接收的第時(shí)，從機(jī)可以通過(guò)對(duì)無(wú)法接收的第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的“非應(yīng)答非應(yīng)答”通知主機(jī)，通知主機(jī)，主機(jī)則應(yīng)發(fā)出終止主機(jī)則應(yīng)發(fā)出終止信號(hào)以結(jié)束

11、數(shù)據(jù)的繼續(xù)傳送信號(hào)以結(jié)束數(shù)據(jù)的繼續(xù)傳送。當(dāng)主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，它收到最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，必須向當(dāng)主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，它收到最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，必須向從機(jī)發(fā)出一個(gè)結(jié)束傳送的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是由對(duì)從機(jī)的從機(jī)發(fā)出一個(gè)結(jié)束傳送的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是由對(duì)從機(jī)的“非應(yīng)答非應(yīng)答”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然后，從機(jī)釋放來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然后，從機(jī)釋放SDA線，以允許主機(jī)線，以允許主機(jī)產(chǎn)生終止信號(hào)。產(chǎn)生終止信號(hào)。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系15（2）數(shù)據(jù)幀格式）數(shù)據(jù)幀格式 I2C總線上傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)是廣義的，既包括總線上傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)是廣義的，既包括地址信號(hào)地址信號(hào)，又包括真正的又包括真正的數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)。每

12、次數(shù)據(jù)傳送每次數(shù)據(jù)傳送總是由主機(jī)產(chǎn)生的終止信號(hào)結(jié)束總是由主機(jī)產(chǎn)生的終止信號(hào)結(jié)束。但是，若。但是，若主機(jī)希望繼續(xù)占用總線進(jìn)行新的數(shù)據(jù)傳送，主機(jī)希望繼續(xù)占用總線進(jìn)行新的數(shù)據(jù)傳送，則則可以不產(chǎn)生可以不產(chǎn)生終止信號(hào)，終止信號(hào)，馬上馬上再次發(fā)出起始信號(hào)對(duì)另一從機(jī)進(jìn)行尋址再次發(fā)出起始信號(hào)對(duì)另一從機(jī)進(jìn)行尋址。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送在起始信號(hào)后必須傳送一個(gè)從機(jī)的在起始信號(hào)后必須傳送一個(gè)從機(jī)的地址地址（7位位）;第第8位位是數(shù)據(jù)的是數(shù)據(jù)的傳送方向位傳送方向位（R/W）:用用“0”表示表示主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)（T），），用用“1”表示表示主機(jī)接收數(shù)據(jù)主機(jī)接收數(shù)據(jù)（R）。）。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)

13、用電子系16A、主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向傳送方向在整個(gè)傳送過(guò)程在整個(gè)傳送過(guò)程中中不變不變。有陰影部分表示數(shù)據(jù)由主機(jī)向從機(jī)傳送，無(wú)陰影部分則表有陰影部分表示數(shù)據(jù)由主機(jī)向從機(jī)傳送，無(wú)陰影部分則表示數(shù)據(jù)由從機(jī)向主機(jī)傳送。示數(shù)據(jù)由從機(jī)向主機(jī)傳送。A表示應(yīng)答，表示應(yīng)答，/A表示非應(yīng)答表示非應(yīng)答（高電平）。（高電平）。S表示起始信號(hào)，表示起始信號(hào)，P表示終止信號(hào)。表示終止信號(hào)。 在總線的一次數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，可以有以下幾種組合方式：在總線的一次數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，可以有以下幾種組合方式：I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系17B、主機(jī)、主機(jī)在第一個(gè)字節(jié)

14、在第一個(gè)字節(jié)(尋址字節(jié)尋址字節(jié))后后，立即立即由從機(jī)讀數(shù)據(jù)。由從機(jī)讀數(shù)據(jù)。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送 在從機(jī)產(chǎn)生響應(yīng)時(shí)，在從機(jī)產(chǎn)生響應(yīng)時(shí)，主機(jī)從發(fā)送變成接收，從機(jī)從接收變主機(jī)從發(fā)送變成接收，從機(jī)從接收變成發(fā)送成發(fā)送。之后，。之后，數(shù)據(jù)由從機(jī)發(fā)送，主機(jī)接收，每個(gè)應(yīng)答由主數(shù)據(jù)由從機(jī)發(fā)送，主機(jī)接收，每個(gè)應(yīng)答由主機(jī)產(chǎn)生機(jī)產(chǎn)生，時(shí)鐘信號(hào)仍由主機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)仍由主機(jī)產(chǎn)生。若主機(jī)要終止本次傳輸，。若主機(jī)要終止本次傳輸，則發(fā)送一個(gè)非應(yīng)答信號(hào)則發(fā)送一個(gè)非應(yīng)答信號(hào)(A)，接著主機(jī)產(chǎn)生停止條件。，接著主機(jī)產(chǎn)生停止條件。 C、在傳送過(guò)程中，當(dāng)需要、在傳送過(guò)程中，當(dāng)需要改變傳送方向改變傳送方向時(shí)時(shí)，起始信號(hào)，起

15、始信號(hào)和和從從機(jī)地址都被重復(fù)產(chǎn)生一次，機(jī)地址都被重復(fù)產(chǎn)生一次，但但兩次讀兩次讀/寫(xiě)方向位正好反相。寫(xiě)方向位正好反相。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系1820:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系19四、總線的尋址四、總線的尋址 I2C總線協(xié)議有明確的規(guī)定：采用總線協(xié)議有明確的規(guī)定：采用7位的尋址字節(jié)位的尋址字節(jié)（尋址字（尋址字節(jié)是起始信號(hào)后的第一個(gè)字節(jié)）。節(jié)是起始信號(hào)后的第一個(gè)字節(jié)）。 （1）尋址字節(jié)的位定義）尋址字節(jié)的位定義 D7D1位組成從機(jī)的地址。位組成從機(jī)的地址。D0位是數(shù)據(jù)位是數(shù)據(jù)傳送方向位傳送方向位，為，為“0”時(shí)表示時(shí)表示主機(jī)向從機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)主機(jī)向從機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)，為，為“1”時(shí)表示時(shí)表示主機(jī)由從機(jī)讀主

16、機(jī)由從機(jī)讀數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系20主機(jī)發(fā)送地址時(shí)，總線上的每個(gè)主機(jī)發(fā)送地址時(shí)，總線上的每個(gè)從機(jī)從機(jī)都都將這將這7位地址碼與位地址碼與自己的地址進(jìn)行比較自己的地址進(jìn)行比較，如果相同，則認(rèn)為自己正被主機(jī)，如果相同，則認(rèn)為自己正被主機(jī)尋址，根據(jù)尋址，根據(jù)R/W位將自己確定為發(fā)送器或接收器位將自己確定為發(fā)送器或接收器。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送 如一個(gè)從機(jī)的如一個(gè)從機(jī)的7位尋址位有位尋址位有4位是固定位，位是固定位，3位位是可編程是可編程位，這時(shí)僅能尋址位，這時(shí)僅能尋址8個(gè)同樣的器件，即可以有個(gè)同樣的器件，即可以有8個(gè)個(gè)同樣的器同樣的器件接

17、入到該件接入到該I2C總線系統(tǒng)中。總線系統(tǒng)中。 從機(jī)的地址由從機(jī)的地址由固定部分固定部分和和可編程部分可編程部分組成。在一個(gè)系統(tǒng)組成。在一個(gè)系統(tǒng)中可能希望接入多個(gè)相同的從機(jī)，從機(jī)地址中可編程部分中可能希望接入多個(gè)相同的從機(jī)，從機(jī)地址中可編程部分決定了可接入總線該類(lèi)器件的最大數(shù)目。決定了可接入總線該類(lèi)器件的最大數(shù)目。（2）尋址字節(jié)中的特殊地址）尋址字節(jié)中的特殊地址 固定地址編號(hào)固定地址編號(hào)0000和和1111已被保留作為特殊用途。已被保留作為特殊用途。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系2122 起始信號(hào)后的第一字節(jié)的起始信號(hào)后的第一字節(jié)的8位為位為“0000 00

18、00”時(shí)，稱(chēng)為時(shí)，稱(chēng)為通用呼叫地址通用呼叫地址。通用呼叫地址的用意在第二字節(jié)中加以說(shuō)。通用呼叫地址的用意在第二字節(jié)中加以說(shuō)明。格式為：明。格式為： 第二字節(jié)為第二字節(jié)為 06H時(shí)，所有能響應(yīng)通用呼叫地址的從機(jī)器件時(shí)，所有能響應(yīng)通用呼叫地址的從機(jī)器件復(fù)位，并由硬件裝入從機(jī)地址的可編程部分。能響應(yīng)命令復(fù)位，并由硬件裝入從機(jī)地址的可編程部分。能響應(yīng)命令的從機(jī)器件復(fù)位時(shí)不拉低的從機(jī)器件復(fù)位時(shí)不拉低SDA和和SCL線，以免堵塞總線。線，以免堵塞總線。第二字節(jié)為第二字節(jié)為 04H時(shí)，所有能響應(yīng)通用呼叫地址并通過(guò)硬件時(shí)，所有能響應(yīng)通用呼叫地址并通過(guò)硬件來(lái)定義其可編程地址的從機(jī)器件將鎖定地址中的可編程位來(lái)定義

19、其可編程地址的從機(jī)器件將鎖定地址中的可編程位，但不進(jìn)行復(fù)位。，但不進(jìn)行復(fù)位。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系22如果第二字節(jié)的方向位為如果第二字節(jié)的方向位為“1”，則這兩個(gè)字節(jié)命令稱(chēng)為硬，則這兩個(gè)字節(jié)命令稱(chēng)為硬件件通用呼叫命令通用呼叫命令。在這第二字節(jié)的高在這第二字節(jié)的高7位說(shuō)明自己的地址。接在總線上的智位說(shuō)明自己的地址。接在總線上的智能器件，如單片機(jī)或其他微處理器能識(shí)別這個(gè)地址，并與能器件，如單片機(jī)或其他微處理器能識(shí)別這個(gè)地址，并與之傳送數(shù)據(jù)。硬件主器件作為從機(jī)使用時(shí)，也用這個(gè)地址之傳送數(shù)據(jù)。硬件主器件作為從機(jī)使用時(shí)，也用這個(gè)地址作為從機(jī)地址。格式為：作為從機(jī)

20、地址。格式為： 在系統(tǒng)中另一種選擇可能是系統(tǒng)復(fù)位時(shí)在系統(tǒng)中另一種選擇可能是系統(tǒng)復(fù)位時(shí)硬件主機(jī)器件工作硬件主機(jī)器件工作在從機(jī)接收器方式在從機(jī)接收器方式，這時(shí)由系統(tǒng)中的主機(jī)先告訴硬件主機(jī)，這時(shí)由系統(tǒng)中的主機(jī)先告訴硬件主機(jī)器件數(shù)據(jù)應(yīng)送往的從機(jī)器件地址，當(dāng)硬件主機(jī)器件要發(fā)送器件數(shù)據(jù)應(yīng)送往的從機(jī)器件地址，當(dāng)硬件主機(jī)器件要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)就可以直接向指定從機(jī)器件發(fā)送數(shù)據(jù)了。數(shù)據(jù)時(shí)就可以直接向指定從機(jī)器件發(fā)送數(shù)據(jù)了。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系23（3）起始字節(jié)）起始字節(jié) 不具備不具備I I2 2C C總線接口的單片機(jī)，則必須通過(guò)軟件不斷地檢總線接口的單片機(jī)，則必須通過(guò)軟件不斷

21、地檢測(cè)總線，以便及時(shí)地響應(yīng)總線的請(qǐng)求。單片機(jī)的速度與硬測(cè)總線，以便及時(shí)地響應(yīng)總線的請(qǐng)求。單片機(jī)的速度與硬件接口器件的速度就出現(xiàn)了較大的差別，為此，件接口器件的速度就出現(xiàn)了較大的差別，為此，I I2 2C C總線總線上的數(shù)據(jù)傳送要由一個(gè)較長(zhǎng)的起始過(guò)程加以引導(dǎo)。上的數(shù)據(jù)傳送要由一個(gè)較長(zhǎng)的起始過(guò)程加以引導(dǎo)。 起始字節(jié)是提供給沒(méi)有起始字節(jié)是提供給沒(méi)有I I2 2C C總線接口的單片機(jī)查詢總線接口的單片機(jī)查詢I I2 2C C總線總線時(shí)使用的特殊字節(jié)。時(shí)使用的特殊字節(jié)。 I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系2420:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系25 引導(dǎo)過(guò)程由引導(dǎo)過(guò)程由起始信號(hào)、

22、起始字節(jié)、應(yīng)答位、重復(fù)起起始信號(hào)、起始字節(jié)、應(yīng)答位、重復(fù)起始信號(hào)始信號(hào)（Sr）組成。）組成。請(qǐng)求訪問(wèn)總線的主機(jī)發(fā)出起始信號(hào)后，發(fā)送起始字節(jié)（請(qǐng)求訪問(wèn)總線的主機(jī)發(fā)出起始信號(hào)后，發(fā)送起始字節(jié)（0000 0001），另一個(gè)單片機(jī)可以用一個(gè)比較低的速率采），另一個(gè)單片機(jī)可以用一個(gè)比較低的速率采樣樣SDA線，直到檢測(cè)到起始字節(jié)中的線，直到檢測(cè)到起始字節(jié)中的7個(gè)個(gè)“0”中的一個(gè)為中的一個(gè)為止。在檢測(cè)到止。在檢測(cè)到SDA線上的高電平后，單片機(jī)就可以用較線上的高電平后，單片機(jī)就可以用較高的采樣速率，以便尋找作為同步信號(hào)使用的第二個(gè)起高的采樣速率，以便尋找作為同步信號(hào)使用的第二個(gè)起始信號(hào)始信號(hào)Sr。在起始信號(hào)后

23、的應(yīng)答時(shí)鐘脈沖僅僅是為了和總線所使用在起始信號(hào)后的應(yīng)答時(shí)鐘脈沖僅僅是為了和總線所使用的格式一致，并不要求器件在這個(gè)脈沖期間作應(yīng)答。的格式一致，并不要求器件在這個(gè)脈沖期間作應(yīng)答。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送總線的數(shù)據(jù)傳送I2C總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生 在多主的通信系統(tǒng)中?？偩€上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，它們都有自在多主的通信系統(tǒng)中?？偩€上有多個(gè)節(jié)點(diǎn)，它們都有自己的尋址地址，可以己的尋址地址，可以作為從節(jié)點(diǎn)被別的節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)作為從節(jié)點(diǎn)被別的節(jié)點(diǎn)訪問(wèn)，同時(shí)它，同時(shí)它們都可以們都可以作為主節(jié)點(diǎn)向其它的節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制字節(jié)和傳送數(shù)作為主節(jié)點(diǎn)向其它的節(jié)點(diǎn)發(fā)送控制字節(jié)和傳送數(shù)據(jù)據(jù)。但是如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)都向總線上發(fā)送

24、啟。但是如果有兩個(gè)或兩個(gè)以上的節(jié)點(diǎn)都向總線上發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)并開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)，這樣就形成了動(dòng)信號(hào)并開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)，這樣就形成了沖突沖突。要解決這種。要解決這種沖突，就要進(jìn)行仲裁的判決，這就是沖突，就要進(jìn)行仲裁的判決，這就是I2C總線上的仲裁?？偩€上的仲裁。 I2C總線上的仲裁分兩部分：總線上的仲裁分兩部分：SCL線的同步線的同步和和SDA線的仲裁線的仲裁。 20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系26I2C總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生 SCL線的同步線的同步（時(shí)鐘同步）（時(shí)鐘同步） SCL同步是由于總線具有同步是由于總線具有線線“與與”的邏輯功能，即的邏輯功能，即只要有一只要有一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送低電平時(shí)，總線

25、上就表現(xiàn)為低電平。個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送低電平時(shí)，總線上就表現(xiàn)為低電平。由于線由于線“與與”邏輯功能的原理，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，邏輯功能的原理，當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)時(shí)，在總線上表現(xiàn)的是統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào)。這就是在總線上表現(xiàn)的是統(tǒng)一的時(shí)鐘信號(hào)。這就是SCL的同步原理。的同步原理。 當(dāng)所有的節(jié)點(diǎn)都當(dāng)所有的節(jié)點(diǎn)都發(fā)送高電平時(shí)，總線發(fā)送高電平時(shí)，總線才能表現(xiàn)為高電平才能表現(xiàn)為高電平。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系27I2C總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生 SDA仲裁仲裁 SDA線的仲裁也是建立在總線具有線的仲裁也是建立在總線具有線線“與與”邏輯功能的邏輯功能的原理上的。原理上的。 節(jié)點(diǎn)在發(fā)送節(jié)點(diǎn)在

26、發(fā)送1位數(shù)據(jù)后，比較總線上所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)與位數(shù)據(jù)后，比較總線上所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)與自己發(fā)送的是否一致。自己發(fā)送的是否一致。是，繼續(xù)發(fā)送；否則，退出競(jìng)是，繼續(xù)發(fā)送；否則，退出競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)。 SDA線的仲裁可以保證線的仲裁可以保證I2C總線系統(tǒng)在多個(gè)主節(jié)點(diǎn)同時(shí)總線系統(tǒng)在多個(gè)主節(jié)點(diǎn)同時(shí)企圖控制總線時(shí)通信正常進(jìn)行并且數(shù)據(jù)不丟失。企圖控制總線時(shí)通信正常進(jìn)行并且數(shù)據(jù)不丟失?？偩€總線系統(tǒng)通過(guò)仲裁只允許一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)占據(jù)總線系統(tǒng)通過(guò)仲裁只允許一個(gè)主節(jié)點(diǎn)可以繼續(xù)占據(jù)總線。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系2829I2C總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生總線仲裁與時(shí)鐘發(fā)生仲裁過(guò)程仲裁過(guò)程DATA1和和DATA2分別是主節(jié)點(diǎn)向總線所發(fā)送的數(shù)據(jù)信

27、號(hào)；分別是主節(jié)點(diǎn)向總線所發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)；SDA為總線為總線上所呈現(xiàn)的上所呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號(hào)數(shù)據(jù)信號(hào)，SCL是總線是總線上所呈現(xiàn)的上所呈現(xiàn)的時(shí)鐘時(shí)鐘信號(hào)信號(hào)。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系2920:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系30單主機(jī)系統(tǒng)單主機(jī)系統(tǒng)I I2 2C C總線擴(kuò)展示意圖總線擴(kuò)展示意圖 I2C總線外設(shè)擴(kuò)展總線外設(shè)擴(kuò)展20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系31 I2C總線的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)總線的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系32起始起始傳送傳送7 7個(gè)外圍器件或接口的地址位，以及個(gè)外圍器件或接口的地址位，以及1 1個(gè)讀寫(xiě)個(gè)讀寫(xiě)控制位控制位對(duì)方應(yīng)答對(duì)方應(yīng)答傳送數(shù)據(jù)和應(yīng)答傳送數(shù)據(jù)和應(yīng)答終止終止 I2C總線的

28、數(shù)據(jù)讀寫(xiě)總線的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系334.74.7usus4.04.0ususSDA/VSDASDA/VSDASCL/VSCLSCL/VSCL1) 起始起始 數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線SDASDA和和SCLSCL低電平，低電平，SDASDA轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)高電平高電平數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線SDASDA保持高電平至少保持高電平至少4.7us4.7us當(dāng)數(shù)據(jù)線當(dāng)數(shù)據(jù)線SDASDA變低電平之后，時(shí)變低電平之后，時(shí)鐘鐘SCLSCL繼續(xù)保持高電平繼續(xù)保持高電平4.0us4.0us2) 終止終止 4.74.7usus4.04.0ususSDA/VSDASDA/VSDASCL/VSCLSCL/VSCL時(shí)鐘線時(shí)鐘線SCLSCL

29、和數(shù)據(jù)線和數(shù)據(jù)線SDASDA低電平，低電平，SCLSCL轉(zhuǎn)高電平轉(zhuǎn)高電平SCLSCL保持高電平至少保持高電平至少4.0us4.0us之后，之后，數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)線SDASDA由低電平變?yōu)楦唠娖接傻碗娖阶優(yōu)楦唠娖?SDASDA保持高電平至少保持高電平至少4.7us4.7us之后，之后，轉(zhuǎn)低電平。轉(zhuǎn)低電平。 I2C總線的時(shí)序參數(shù)總線的時(shí)序參數(shù)20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系343) 3) 應(yīng)答應(yīng)答單片機(jī)每發(fā)送完一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)（8位），對(duì)方會(huì)從SDA/VSDA發(fā)送一個(gè)應(yīng)答位，低電平為有效應(yīng)答信號(hào)。 4) 4) 數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)傳輸按照從高位到低位的傳輸次序（與80C51串行口擴(kuò)展方式相反） 4.0us4.0us輸

30、出輸出0 0SDA/VSDASDA/VSDASCL/VSCLSCL/VSCLa. a. 輸出輸出0 0 SDA/VSDA變低電平SCL/VSCL變高電平，并保持4.0us以上時(shí)間，SCL/VSCL變低電平SDA/VSDA變高電平 b. b. 輸出輸出1 1：與輸出0同理可得 4.0us4.0us輸出輸出1 1SDA/VSDASDA/VSDASCL/VSCLSCL/VSCL5) I5) I2 2C C總線上一次完整的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程總線上一次完整的數(shù)據(jù)傳送過(guò)程 I2C總線的時(shí)序參數(shù)總線的時(shí)序參數(shù)20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系35 I I2 2C C總線模擬子程序總線模擬子程序 設(shè)單片機(jī)時(shí)鐘頻率為設(shè)單

31、片機(jī)時(shí)鐘頻率為6MHz，則一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為則一個(gè)機(jī)器周期的時(shí)間為12/6*106=2（us） 1) 1) 啟動(dòng)子程序啟動(dòng)子程序 VSDAVSDA變高電平變高電平VSCLVSCL變高電平變高電平延時(shí)延時(shí)( (使使VSDAVSDA保持高電平保持高電平4.7us)4.7us)VSDAVSDA變低電平變低電平延時(shí)延時(shí)( (使使VSCLVSCL繼續(xù)保持高電平繼續(xù)保持高電平4us)4us)VSCLVSCL變低電平變低電平返回主程序返回主程序4.74.7usus4.04.0ususSDA/VSDASDA/VSDASCL/VSCLSCL/VSCL流程圖流程圖 20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系36子程序子程序

32、STASTA： SETB VSDA SETB VSDA ；VSDAVSDA高電平高電平 SETB VSCL SETB VSCL ；VSCLVSCL高電平高電平 NOP NOP NOP NOP ；延時(shí)，；延時(shí)，NOPNOP的執(zhí)行需要的執(zhí)行需要1 1個(gè)機(jī)器周期，個(gè)機(jī)器周期， ；因此兩條；因此兩條NOPNOP指令共指令共2 2個(gè)機(jī)器周期，耗時(shí)個(gè)機(jī)器周期，耗時(shí)2 2* *2us=4us2us=4us CLR VSDA CLR VSDA ；VSDAVSDA變低電平變低電平 NOP NOP NOP NOP ；延時(shí)；延時(shí)4us 4us CLR VSCL CLR VSCL ；VSCLVSCL變低電平變低電平

33、RETRET I I2 2C C總線模擬子程序總線模擬子程序 20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系372) 終止子程序終止子程序 4.7u4.7us s4.0u4.0us sSDA/VSDASDA/VSDASCL/VSCLSCL/VSCL流程圖流程圖 （與啟動(dòng)類(lèi)似，略）（與啟動(dòng)類(lèi)似，略） 子程序：子程序：STOPSTOP： CLR VSDACLR VSDA SETB VSCLSETB VSCL NOP NOP NOP NOP SETB VSDASETB VSDA NOP NOP NOP NOP CLR VSDACLR VSDA CLR VSCLCLR VSCL RET RET I I2 2C C總線

34、模擬子程序總線模擬子程序 20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系383) 3) 應(yīng)答位檢查子程序應(yīng)答位檢查子程序CACK CACK 有效的應(yīng)答標(biāo)志：有效的應(yīng)答標(biāo)志：0 0 SDA/VSDASDA/VSDASCL/VSCLSCL/VSCL應(yīng)答應(yīng)答查詢查詢VSDAVSDAVSDAVSDA為為0 0？YESYES設(shè)置標(biāo)志位設(shè)置標(biāo)志位F0F0NONO標(biāo)志位標(biāo)志位F0F0清零清零VSDAVSDA置置1 1VSCLVSCL變高電平變高電平VSCLVSCL變低電平變低電平返回主程序返回主程序流流程程圖圖 子程序子程序CACKCACK： SETB VSDASETB VSDA SETB VSCLSETB VSCL CL

35、R F0 CLR F0 MOV CMOV C，VSDA VSDA JNC CEND JNC CEND ；查詢數(shù)據(jù)信號(hào)是否；查詢數(shù)據(jù)信號(hào)是否 ；為；為0 0，若為，若為0 0，說(shuō)明，說(shuō)明 ；有；正常應(yīng)答信號(hào)；有；正常應(yīng)答信號(hào) ；，標(biāo)志位；，標(biāo)志位F0=0F0=0 SETB F0 SETB F0 ；若無(wú)正常應(yīng)答信號(hào)；若無(wú)正常應(yīng)答信號(hào) ；，標(biāo)志位；，標(biāo)志位F0=1F0=1CENDCEND： CLR VSCLCLR VSCL RET RET I I2 2C C總線模擬子程序總線模擬子程序 20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系394) 4) 發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)子程序發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)子程序WRBYT WRBYT

36、I I2 2C C總線模擬子程序總線模擬子程序 一個(gè)字節(jié)8位，從高位到低位依次發(fā)送設(shè)數(shù)據(jù)已存放于A中 VSDAVSDA清零清零C C為為1 1？YESYESVSCLVSCL清零清零NONOVSDAVSDA置置1 1位數(shù)位數(shù)8 8送送R2R2A A帶進(jìn)位位左移一位（帶進(jìn)位位左移一位（ACC.7CACC.7C）VSCLVSCL置置1 1返回主程序返回主程序延時(shí)延時(shí)4us4us已輸出已輸出8 8位位? ?VSCLVSCL清零清零NONOYESYES流流程程圖圖 子程序子程序WRBYTWRBYT：MOV R2MOV R2，#08H#08H MOV A MOV A，DA ;DADA ;DA為數(shù)據(jù)的為數(shù)據(jù)

37、的 ; ;片內(nèi)存儲(chǔ)地址片內(nèi)存儲(chǔ)地址 CLR VSCLCLR VSCLWLP WLP ：RLC ARLC A JNC WR0 ; JNC WR0 ;若要發(fā)送的位若要發(fā)送的位 ; ;為為“0 0”，轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)WR0WR0WR1 WR1 ：SETB VSDA ;SETB VSDA ;發(fā)送發(fā)送“1 1” AJMP BITSEND AJMP BITSENDWR0 WR0 ：CLR VSDA ;CLR VSDA ;發(fā)送發(fā)送“0 0”BITSENDBITSEND：SETB VSCLSETB VSCL NOP NOP NOP NOP CLR VSCL CLR VSCL DJNZ R2 DJNZ R2，WLPWLP

38、 RET RET20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系405) N5) N個(gè)字節(jié)發(fā)送子程序個(gè)字節(jié)發(fā)送子程序 I I2 2C C總線模擬子程序總線模擬子程序 WRNBYTWRNBYT： MOV R3MOV R3，NUMBYT NUMBYT ；數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度送；數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)度送R3R3 LCALL STA LCALL STA ；啟動(dòng)；啟動(dòng) MOV AMOV A，SLA SLA ；I I2 2C C總線外圍器件地址送總線外圍器件地址送A A LCALL WRBYT LCALL WRBYT ；發(fā)送地址；發(fā)送地址 LCALL CACK LCALL CACK JB F0JB F0，WRNBYTWRNBYT ；檢查應(yīng)答信號(hào)

39、；檢查應(yīng)答信號(hào) MOV R1MOV R1， #MTD #MTD ；R1R1指向數(shù)據(jù)塊首地址指向數(shù)據(jù)塊首地址WRDA WRDA ： MOV AMOV A，R1R1 LCALL WRBYT LCALL WRBYT ；發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)；發(fā)送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) LCALL CACKLCALL CACK JB F0 JB F0，WRNBYT WRNBYT ；檢查應(yīng)答信號(hào)檢查應(yīng)答信號(hào) INC R1INC R1 DJNZ R3 DJNZ R3，WRDA WRDA ；若數(shù)據(jù)塊未發(fā)送完，繼續(xù)循環(huán)；若數(shù)據(jù)塊未發(fā)送完，繼續(xù)循環(huán) LCALL STOP LCALL STOP ；若數(shù)據(jù)塊發(fā)送完畢，停止；若數(shù)據(jù)塊發(fā)送完畢，停止

40、RETRET 主程序需要設(shè)置：主程序需要設(shè)置：NUMBYT MTD NUMBYT MTD 20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系41器件型號(hào)器件型號(hào)字節(jié)容量字節(jié)容量尋址字節(jié)尋址字節(jié)內(nèi)部地址內(nèi)部地址字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)頁(yè)面寫(xiě)頁(yè)面寫(xiě)字節(jié)數(shù)字節(jié)數(shù)最多可掛最多可掛器件數(shù)器件數(shù) 固定標(biāo)識(shí)固定標(biāo)識(shí) 片片 選選R/WR/WAT24C01AAT24C01A1281281 10 01 10 0A2A2A1A1A0A01/01/01 18 88 8AT24C02256A2A1A01/088AT24C04AT24C04512512A2A2A1A1P01/01/016164 4AT24C08AAT24C08A1K1KA2A2P1P0

41、1/01/016162 2AT24C16AAT24C16A2K2KP2P1P01/01/016161 1AT24C32AAT24C32A4K4KA2A2A1A1A0A01/01/02 232328 8AT24C64AAT24C64A8K8KA2A2A1A1A0A01/01/032328 8AT24C128BAT24C128B16K16KA2A2A1A1A0A01/01/064648 8AT24C256BAT24C256B32K32KA2A2A1A1A0A01/01/064648 8AT24C512BAT24C512B64K64KA2A2A1A1A0A01/01/01281288 820:14應(yīng)

42、用電子系應(yīng)用電子系42 SPI總線 （一）SPI總線構(gòu)成 MOSI（Master Out Slave In）：主機(jī)發(fā)送從機(jī)接收。 MISO（Master In Slave Out）：主機(jī)接收從機(jī)發(fā)送 SCLK或SCK（Serial Clock）：串行時(shí)鐘 CSSS (Chip Select for the peripheral)：外圍器件的片選。有的微控制器設(shè)有專(zhuān)用的SPI接口的片許，稱(chēng)為從機(jī)選擇（ ）。 MOSI (SI或SDI)信號(hào)由主機(jī)產(chǎn)生，接收者為從機(jī)；ISO (SO或SDO)信號(hào)由從機(jī)發(fā)出；CLK或SCK由主機(jī)發(fā)出，用來(lái)同步數(shù)據(jù)傳送；片選信號(hào)也由主機(jī)產(chǎn)生，用來(lái)選擇從機(jī)芯片或裝置。 2

43、0:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系43（二）SPI總線信號(hào)線基本連接關(guān)系： SPI 總線系統(tǒng)有以下幾種形式：1個(gè)主機(jī)和多個(gè)從機(jī)、多個(gè)從機(jī)相互連接構(gòu)成多主機(jī)系統(tǒng)(分布式系統(tǒng)) 、1個(gè)主機(jī)與1個(gè)或幾個(gè)I/ O設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng)等。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系44（三）主從方式SPI總線接口系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu)（1）在大多數(shù)應(yīng)用場(chǎng)合，可使用1個(gè)微控制器作為主控機(jī)來(lái)控制數(shù)據(jù)傳送，并向1個(gè)或幾個(gè)外圍器件傳送數(shù)據(jù)。從機(jī)只有在主機(jī)發(fā)命令時(shí)才能接收或發(fā)送數(shù)據(jù) 。（2）當(dāng)一個(gè)主機(jī)通過(guò)SPI與多個(gè)芯片相連時(shí)，必須使用每個(gè)芯片的片選，這可通過(guò)MCU的I/O端口輸出線來(lái)實(shí)現(xiàn)。 MCUIC1IC2IC3SCKSISOCSCSCSSC

44、KMOSIMISOSCKSISOSCKSISOIO1IO2IO320:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系45SPISPI接口實(shí)際上是兩個(gè)簡(jiǎn)單的接口實(shí)際上是兩個(gè)簡(jiǎn)單的移位寄存器移位寄存器, ,傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為傳輸?shù)臄?shù)據(jù)為8 8位位, ,在主器件產(chǎn)生的從器件使能信號(hào)和移位脈沖下在主器件產(chǎn)生的從器件使能信號(hào)和移位脈沖下, ,按位傳輸按位傳輸, ,高位高位在前在前, ,低位在后。低位在后。 上升沿發(fā)送，下降沿接收。（有的器件是上升沿接收，下上升沿發(fā)送，下降沿接收。（有的器件是上升沿接收，下降沿發(fā)送）降沿發(fā)送）時(shí)鐘發(fā)生器時(shí)鐘發(fā)生器 主器件主器件MOSI 從器件從器件MISONSSSCK7 6 5 4 3 2 1 07

45、 6 5 4 3 2 1 020:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系46思考思考與實(shí)踐與實(shí)踐1說(shuō)明說(shuō)明I2C總線主機(jī)從機(jī)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程?？偩€主機(jī)從機(jī)數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程。2 SPI總線有幾種工作模式，各模式的區(qū)別是什么？總線有幾種工作模式，各模式的區(qū)別是什么？3 SPI總線與總線與I2C總線在擴(kuò)展多個(gè)外部器件時(shí)有何不同？總線在擴(kuò)展多個(gè)外部器件時(shí)有何不同？4 EEPROM與與Flash存儲(chǔ)器在使用上有何不同？存儲(chǔ)器在使用上有何不同？5 根據(jù)根據(jù)SPI模式模式0的時(shí)序圖，采用的時(shí)序圖，采用MCS-51單片機(jī)的單片機(jī)的P1口的口的P1.0、P1.1和和P1.2分別作為分別作為SCK、MISO和和MOSI，試編寫(xiě)，試編寫(xiě)

46、SPI數(shù)據(jù)傳輸程序。數(shù)據(jù)傳輸程序。6 I2C總線如何擴(kuò)展兩個(gè)以上相同的外部芯片總線如何擴(kuò)展兩個(gè)以上相同的外部芯片?7 簡(jiǎn)述單線總線的操作原理。簡(jiǎn)述單線總線的操作原理。8 根據(jù)根據(jù)I2C總線協(xié)議，編寫(xiě)總線協(xié)議，編寫(xiě)I2C總線數(shù)據(jù)讀寫(xiě)總線數(shù)據(jù)讀寫(xiě)N字節(jié)子程序。字節(jié)子程序。20:14應(yīng)用電子系應(yīng)用電子系47(1) 總線典型信號(hào)的模擬子程序 啟動(dòng)信號(hào)子程序STASTA：SETBP1.0 ；總線啟動(dòng)子程序 SETB P1.1 NOP NOP CLRP1.1 NOP NOP CLRP1.0 RET附: 匯編語(yǔ)言模擬程序終止信號(hào)子程序STOPSTOP：NOP；停止子程序 CLR P1.1 SETB P1.0 NOP NOP SETB P1.1 NOP NOP CLR P1.0 RET附:匯編語(yǔ)言模擬程序發(fā)