第十三章-S3C2410的I2C總線控制

第十三章S3C2410的I2C總線控制

第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）主要內(nèi)容：13.1I2C接口和EEPROM13.2EEPROM讀/寫操作13.5I2C實驗程序13.4S3C2410I2C總線讀/寫參考程序編寫13.3S3C2410處理器I2C接口第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.1I2C接口和EEPROM

1．C總線的主要特點C總線是由PHILIPS公司開發(fā)的一種簡單、雙向二線制同步串行總線。它只需要兩根線即在連接于總線上器件之間傳送信息。這種總線的主要特點有：(1)總線只有兩根線，即串行時鐘線（SCL）和串行數(shù)據(jù)線(SDA)，這在設(shè)計中大大減少了硬件接口。(2)每個連接到總線上的器件都有一個用于識別的器件地址，器件地址由芯片內(nèi)部硬件電路和外部地址引腳同時決定，避免了片選線的連接方法，并建立了簡單的主從關(guān)系，每個器件既可以作為發(fā)送器，又可以作為接收器。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）(3)同步時鐘允許器件用不同的波特率進(jìn)行通信。(4)同步時鐘可以作為停止或重新啟動串行口發(fā)送的握手信號。(5)串行數(shù)據(jù)傳輸位速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100Kbit/s，快速模式下可達(dá)400Kbit/s，高速模式下可達(dá)3.4Mbit/s。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）2．C總線的基本結(jié)構(gòu)C總線是由數(shù)據(jù)線SAD和時鐘線SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。各種采用C總線標(biāo)準(zhǔn)的器件均并聯(lián)在總線上，每個器件內(nèi)部都有C接口電路，用于實現(xiàn)與C總線的連接，結(jié)構(gòu)形式如圖13-1所示。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）3．C總線信息傳送

C總線沒有進(jìn)行信息傳送時，數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL都為高電平。當(dāng)主控制器向某個器件傳送信息時，首先應(yīng)向總線傳送開始信號，開始信號和結(jié)束信號規(guī)定如下：開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。結(jié)束信號：SCL為高電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）具體情況如圖13-2所示。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）主控制器每次傳送的信息的第一個字節(jié)必須是器件地址碼，第二個字節(jié)為器件單元地址，用于實現(xiàn)選擇所操作的器件的內(nèi)部單元，第三個字節(jié)是讀/寫命令，從第四個字節(jié)開始為傳送的數(shù)據(jù)。其中器件地址碼格式如下：第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）4．C總線讀、寫操作時序（1）指定單元讀該操作從所選器件指定地址讀，讀的字節(jié)數(shù)不限，格式如下，見圖13-3：第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）圖13-3中，只給出讀一個字節(jié)SDA的時序，當(dāng)SCL為高，SDA從高到低跳變時，啟動C，C向總線寫第一個字節(jié)數(shù)據(jù)，1010是器件的類型，是EPROM，LSB=0是寫命令，接到ACK應(yīng)答后，再發(fā)一字節(jié)數(shù)據(jù)，這個數(shù)據(jù)是EPROM內(nèi)的單元地址，然后收到ACK后就可以從SDA線上串行讀出數(shù)據(jù)，收到一個完整字節(jié)后不用等ACK，直接發(fā)高電平結(jié)束本次操作，注意，讀操作完后沒有ACK。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）（2）指定單元寫該操作從所選器件當(dāng)前地址寫，寫的字節(jié)數(shù)不限，格式如下，見圖13-4：第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.2EEPROM讀/寫操作

13.2.1AT24C04結(jié)構(gòu)與應(yīng)用簡述目前，通用存儲器芯片多為EEPROM，其常用的協(xié)議主要有兩線串行連接協(xié)議(I2C)和三線串行連接協(xié)議。帶C總線接口的EEPROM有許多型號，其中AT24CXX系列使用十分普遍。產(chǎn)品包括AT24C01,AT24C02、AT24C04,AT24C08,AT24C16等，其容量(字節(jié)數(shù)×頁)分別為128×8,256×8,512×8,1024×8,2048×8,適用于2~5V的低電壓操作，具有低功耗和高可靠性等優(yōu)點。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）AT24系列存儲器芯片采用CMOS工藝制造，內(nèi)置有高壓泵，可在單電壓供電條件下工作。其標(biāo)準(zhǔn)封裝為8腳DIP封裝形式，如圖13-5所示。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）各引腳的功能說明如下：SCL：串行時鐘。遵循ISO/IEC7816同步協(xié)議，漏極開路，需接上拉電阻。在該引腳的上升沿，系統(tǒng)將數(shù)據(jù)輸人到每個EEPROM器件，在下降沿輸出。SDA：串行數(shù)據(jù)線。漏極開路，需接上拉電阻。雙向串行數(shù)據(jù)線，漏極開路，可與其他開路器件“線或”。A0、A1、A2：器件/頁面尋址地址輸人端。在AT24C01和AT24C02中，做頁面尋址地址。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）WP：讀/寫保護(hù)。接低電平時可對整片空間進(jìn)行讀/寫，高電平時不能讀/寫，受保護(hù)。Vcc/GND：一般輸入5V工作電壓。AT24C04由輸入緩沖器和EEPROM陣列組成。由于EEPROM的半導(dǎo)體工藝特性寫入時間為5~10ms，如果從外部直接寫入EEPROM，則每寫一個字節(jié)都要等候5~10ms，成批數(shù)據(jù)寫人時則要等候更長的時間。具有SRAM輸人緩沖器的EEPROM器件,其寫入操作變成對SRAM緩沖器的裝載，裝載完后啟動一個自動寫人邏輯將緩沖器中的全部數(shù)據(jù)一次寫入EEPROM陣列中。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.2.2設(shè)備地址（DADDR）AT24C04的器件地址是1010。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.2.3AT24CXX的數(shù)據(jù)操作格式在I2C總線中，對AT24C04內(nèi)部存儲單元讀/寫，除了要給出器件的設(shè)備地址（DADDR）外，還須指定讀/寫的頁面地址(PADDR)。兩者組成操作地址（OPADDR）如下：1010A2A1A0-R/W第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.3S3C2410處理器I2C接口

13.3.1S3C2410I2C接口簡介S3C2410處理器提供符合I2C協(xié)議的設(shè)備連接雙向數(shù)據(jù)線I2CSDA和I2CSCL，在I2CSCL高電平期間，I2CSDA的下降沿啟動，上升沿停止。S3C2410處理器可以支持主發(fā)送、主接收、從發(fā)送和從接收4種工作模式。在主發(fā)送模式下，需要使用到如表13-1~13-4所列寄存器。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.3.2使用S3C2410I2C總線讀/寫方法

開始條件(START_C)：當(dāng)SCL為高電平時，SDA由高轉(zhuǎn)為低。?停止條件(STOP_C)：當(dāng)SCL為高電平時，SDA由低轉(zhuǎn)為高。?確認(rèn)信號(ACK)：在做為接收方應(yīng)答時，每收到一個宇節(jié)后便將SDA電平拉低。?數(shù)據(jù)傳送(R/M)：總線啟動或應(yīng)答后，SCL高電平期間數(shù)據(jù)串行傳送；低電平期間為數(shù)據(jù)準(zhǔn)備，并允許SDA線上數(shù)據(jù)電平變換?？偩€以字節(jié)(8位)為單位傳送數(shù)據(jù)，且高有效位(MSB)在前。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.4S3C2410I2C總線讀/寫參考程序編寫1．CAT24WCXX的器件地址CAT24WCXX的器件地址的具體情況見表13-5，表中A0、A1和A2對應(yīng)器件的管腳1、2、和3，a8、a9、a10對應(yīng)為頁地址選擇位。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）2．頁寫CAT24WCXX的按字節(jié)讀/寫操作13.1節(jié)中已做介紹，這里對CAT24WCXX按頁讀寫做簡單介紹。按字節(jié)讀/寫操作模式下，CAT24WXX一次可寫入1個字節(jié)數(shù)據(jù)，頁寫操作的啟動和字節(jié)一樣。不同的是在于傳送了一個字節(jié)數(shù)據(jù)后并不產(chǎn)生停止信號，而是繼續(xù)傳送下一個字節(jié)。每發(fā)送一個字節(jié)數(shù)據(jù)后內(nèi)部地址自動加1。接收到一頁字節(jié)數(shù)據(jù)和主器件發(fā)送的停止信號后，CAT24啟動內(nèi)部寫周期將數(shù)據(jù)寫到數(shù)據(jù)區(qū)。第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）3。I2C總線編程I2C總線編程主要完成二項工作，一是系統(tǒng)初始化，包括使能系統(tǒng)中斷，設(shè)置中斷向量等；二是對I2C的相關(guān)寄存器進(jìn)行設(shè)置：第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）13.5I2C實驗程序

EmbestEDUKIT-II/III實驗系統(tǒng)中，該實驗電路設(shè)計如圖13-6所示：第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）本實驗的內(nèi)容就是將0~F這l6個數(shù)按順序?qū)懭说紼EPROM(AT24C04)的內(nèi)部存儲單元中，然后再依次將它們讀出，并通過實驗板的串口UART0輸出到在PC機上運行的Windows自帶超級終端上。在本實驗中EEPROM被作為I2C總線上的從設(shè)備來進(jìn)行處理，其工作過程涉及I2C總線的主發(fā)送和主接收兩種工作模式。如實驗結(jié)果正常，在超級終端上顯示：第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）EmbestEdukit-ⅢEvaluationBoardIICTimerTestExample，usingAT24c04…Writechar0-fintoAT24c04Read16bytesfromAT24c04000102030405060708090a0b0c0d0e0f.第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C2410的I2C總線控制ppt課件（全）第十三章S3C