I2C總線接口詳解

I2C總線接口一、I2C總線介紹

I2C總線是一種簡單、雙向同步串行總線，只需要兩根線(數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL)即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如下：1、I2C總線示意圖SDASCLPCF8563PCF8566PCF8574PCF8576CSI24C01I2C總線器件連接示意圖ARMLM3S1138主器件2、I2C總線的特點總線只有兩根線：串行時鐘線和串行數(shù)據(jù)線。每個連到總線上的器件都可由軟件以唯一的地址尋址，并建立簡單的主從關(guān)系，主器件既可以作為發(fā)送器，也可以作為接收器。它是一個真正的多主總線，帶有競爭檢測和仲裁電路，可使多個主機任意發(fā)送數(shù)據(jù)而不破壞總線上的數(shù)據(jù)信息。

同步時鐘允許器件通過總線以不同的波特率進行通信。

同步時鐘可以作為停止和重新啟動串行口發(fā)送的握手方式。

連接到總線上的集成電路器件只受400pF的最大總線電容的限制。

2、I2C總線的總線規(guī)約

I2C總線可以構(gòu)成多主數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，但只有帶CPU的器件可以成為主器件。主器件發(fā)送時鐘、啟動位、數(shù)據(jù)工作方式，從器件則接收時鐘及數(shù)據(jù)工作方式。接收或發(fā)送則根據(jù)數(shù)據(jù)的傳送方向而定。

I2C總線的啟動和停止條件

位傳送

標(biāo)志位在啟動條件和停止條件之間傳送器傳送給接收器的數(shù)據(jù)個數(shù)沒有限制，每個8位字節(jié)后加一個標(biāo)志位。主傳送器產(chǎn)生高電平的標(biāo)志位，由接收器將該位拉低，稱為應(yīng)答信號(ACK)；主器件為接收器時，在接受了最后一個字節(jié)后不發(fā)應(yīng)答信號，稱為非應(yīng)答信號(NOACK)。從接收器必須在接收到每個字節(jié)后產(chǎn)生一個標(biāo)志位，主接收器也必須在接收從傳送器傳送的每個字節(jié)后產(chǎn)生一個標(biāo)志位。3、三種工作模式寫模式寫字地址；讀數(shù)據(jù)

讀模式二、I2C應(yīng)用舉例三、PCF8563實時日歷時鐘

PCF8563是低功耗的CMOS實時時鐘／日歷芯片，它提供一個可編程時鐘輸出，一個中斷輸出和掉電檢測器，所有的地址和數(shù)據(jù)通過I2C總線接口串行傳遞。最大總線速度為400Kbits/s，每次讀寫數(shù)據(jù)后，內(nèi)嵌的字地址寄存器會自動產(chǎn)生增量。8563性能低工作電流：典型值為0.25μA（VDD=3.0V，25℃時）。世紀(jì)標(biāo)志大工作電壓范圍：1.0～5.5低休眠電流：典型值為0.25μA(VDD=3.0V,Tamb=25℃)400KHz的I2C總線接口（VDD=1.8～5.5V時）。可編程時鐘輸出頻率為：32.768KHz，1024Hz，32Hz，1Hz。報警和定時器。掉電檢測器。內(nèi)部集成的振蕩器電容。片內(nèi)電源復(fù)位功能。I2C總線從地址：讀，0A3H；寫，0A2H。開漏中斷引腳。8563內(nèi)部結(jié)構(gòu)8563內(nèi)部寄存器

PCF8563有16個８位寄存器：一個可自動增量的地址寄存器，一個內(nèi)置32.768KHz的振蕩器（帶有一個內(nèi)部集成的電容），一個分頻器（用于給實時時鐘RTC提供源時鐘），一個可編程時鐘輸出，一個定時器，一個報警器，一個掉電檢測器和一個400KHzI2C所有16個寄存器設(shè)計成可尋址的8位并行寄存器，但不是所有位都有用。前兩個寄存器（內(nèi)存地址00H，01H）用于控制寄存器和狀態(tài)寄存器，內(nèi)存地址02H～08H用于時鐘計數(shù)器（秒~年計數(shù)器），地址09H～0CH用于報警寄存器（定義報警條件），地址0DH控制CLKOUT管腳的輸出頻率，地址0EH和0FH分別用于定時器控制寄存器和定時器寄存器。秒、分鐘、小時、日、月、年、分鐘報警、小時報警、日報警寄存器，編碼格式為BCD，星期和星期報警寄存器不以BCD格式編碼。當(dāng)一個RTC寄存器被讀時，所有計數(shù)器的內(nèi)容被鎖存，因此，在傳送條件下，可以禁止對時鐘／日歷芯片的錯讀。8563寄存器結(jié)構(gòu)8563寄存器結(jié)構(gòu)（BCD碼格式）寄存器詳細(xì)說明（1）寄存器詳細(xì)說明（2）寄存器詳細(xì)說明（3）寄存器詳細(xì)說明（4）寄存器詳細(xì)說明（4）寄存器詳細(xì)說明（5）I2C協(xié)議啟動和停止操作I2C協(xié)議日歷時鐘的讀/寫操作I2C協(xié)議日歷時鐘的讀