《物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)》課件-第一章 IIC協(xié)議通信

物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)1-1IIC協(xié)議概述第一章IIC協(xié)議通信由Phiilps公司開(kāi)發(fā)引腳少，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，可擴(kuò)展性強(qiáng)，不需要USART、CAN等通訊協(xié)議的外部收發(fā)設(shè)備廣泛使用在系統(tǒng)內(nèi)多個(gè)集成電路間的數(shù)據(jù)傳輸。IIC總線(I2C)：這種總線有什么樣的特點(diǎn)？基于這些特點(diǎn)又有哪些應(yīng)用？01IIC總線02數(shù)據(jù)傳輸02特點(diǎn)一、IIC總線I2C總線(Inter-IntegratedCircuit)集成電路總線一、IIC總線I2C總線(Inter-IntegratedCircuit)集成電路總線標(biāo)準(zhǔn)模式傳輸速率為100kbit/s，快速模式為400kbit/s，高速模式下可達(dá)3.4Mbit/s，但目前大多I2C設(shè)備尚不支持高速模式。傳輸速率一、IIC總線一、IIC總線線“與”總線的數(shù)據(jù)傳輸如何表示占用總線并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸？數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束，如何釋放總線？二、數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)起始與結(jié)束停止信號(hào)起始信號(hào)SDASCLSDASCL在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中怎么表示數(shù)據(jù)的有效性？二、數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)有效性SCL低電平SDA數(shù)據(jù)無(wú)效此時(shí)SDA數(shù)據(jù)變換SCL高電平SDA的數(shù)據(jù)有效SDASCL應(yīng)答二、數(shù)據(jù)傳輸數(shù)據(jù)發(fā)送端控制SDA數(shù)據(jù)接收端控制SDA發(fā)送端釋放SDA控制權(quán)高電平，表示非應(yīng)答信號(hào)低電平，表示應(yīng)答信號(hào)主機(jī)產(chǎn)生SCL信號(hào)該時(shí)鐘等待響應(yīng)S1289

A尋址位D7D6D5D4D3D2D1D0從機(jī)地址R/W二、數(shù)據(jù)傳輸電路簡(jiǎn)單開(kāi)漏輸出多機(jī)連接仲裁機(jī)制特點(diǎn)1234小結(jié)I2C接口的定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞教攸c(diǎn)思考題作為應(yīng)用廣泛的接口，怎么實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸？物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)1-2IIC協(xié)議嵌入式開(kāi)發(fā)（上）第一章IIC協(xié)議通信模擬IIC的嵌入式開(kāi)發(fā)01IIC讀寫過(guò)程02模擬子程序02應(yīng)用案例一、IIC讀寫過(guò)程寫數(shù)據(jù)主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向在整個(gè)傳送過(guò)程中不變。寫灰色是主機(jī)發(fā)送，白色是從機(jī)發(fā)送灰色是主機(jī)發(fā)送，白色是從機(jī)發(fā)送一、IIC讀寫過(guò)程讀數(shù)據(jù)主機(jī)從從機(jī)讀取數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向在整個(gè)傳送過(guò)程中不變。讀一、IIC讀寫過(guò)程讀寫灰色是主機(jī)發(fā)送，白色是從機(jī)發(fā)送。寫讀二、模擬子程序sbitSCL=P1^0;sbitSDA=P1^1;例如：SDA=1;SDA=0;二、模擬子程序void

IIC_Start(void){SCL=1;SDA=1;SomeNop();SDA=0;SomeNop();SCL=0;}voidIIC_Stop(void){SCL=0;SDA=0;SomeNop();SCL=1;SomeNop();SDA=1;SomeNop();}起始停止二、模擬子程序void

IIC_ACK(void){SCL=0;SDA=0;SomeNop();SCL=1;SomeNop();SCL=0;SomeNop();SDA=0;}void

IIC_NACK(void){SCL=0;SDA=1;SomeNop();SCL=1;SomeNop();SCL=0;}應(yīng)答非應(yīng)答二、模擬子程序unsignedchar

IIC_Wait_ACK(void){unsignedcharwait;SDA=1;SCL=1;SomeNop();if(SDA

==1)wait=1;elsewait=0;SCL=0;SomeNop();returnwait;}等待應(yīng)答三、小結(jié)本節(jié)課我們了解了I2C總線讀寫數(shù)據(jù)的過(guò)程，并進(jìn)行模擬IIC的嵌入式開(kāi)發(fā)，主要介紹了起始信號(hào)、停止信號(hào)、主機(jī)發(fā)起的應(yīng)答和非應(yīng)答，以及從機(jī)發(fā)起的應(yīng)答和非應(yīng)，并結(jié)合波形圖進(jìn)行了代碼的編寫。。階段總結(jié)思考題1IIC協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，起始信號(hào)是如何發(fā)起？2應(yīng)答信號(hào)只能主機(jī)發(fā)起嗎？3根據(jù)學(xué)習(xí)的內(nèi)容獨(dú)立完成代碼編寫？物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)1-3IIC協(xié)議嵌入式開(kāi)發(fā)（下）第一章IIC協(xié)議通信知識(shí)回顧I2C協(xié)議嵌入式開(kāi)發(fā)——模擬啟停、應(yīng)答、非應(yīng)答代碼的編寫如何向從機(jī)發(fā)送一個(gè)字節(jié)，主機(jī)又如何接收從機(jī)發(fā)的數(shù)據(jù)？一、IIC協(xié)議讀寫字節(jié)寫數(shù)據(jù)voidIIC_Send_Byte(unsignedchar

byte){

unsignedchari=0;SCL=0;for(i=0;i<8;i++){SDA=(byte&0x80)>>7;byte<<1;

delay_us(2);

SCL=1;

delay_us(2);

SCL=0;

delay_us(2);}}一、IIC協(xié)議讀寫字節(jié)讀數(shù)據(jù)unsignedcharIIC_ReceiveByte(void){

unsignedchari,Byte=0x00; SDA=1; for(i=0;i<8;i++) { SCL=1; if(SDA){Byte|=(0x80>>i);} SCL=0; }

returnByte;}二、AT24C02芯片硬件設(shè)計(jì)AT24C02芯片開(kāi)發(fā)三、AT24C02芯片軟件設(shè)計(jì)IIC_Star()IIC_Send_Byte(0x00)IIC_Wait_ACK()IIC_Send_Byte(0xA2)10100010IIC_Wait_ACK()IIC_Send_Byte(0xA3)10100011IIC_Star()IIC_ReceiveByte（）IIC_Wait_ACK()三、AT24C02芯片軟件設(shè)計(jì)unsignedcharAT24C02_ReadByte(unsignedcharWordAddress){

unsignedcharData; IIC_Start(); IIC_Send_Byte(0xA2);

IIC_Wait_ACK(); IIC_SendByte(WordAddress);

IIC_Wait_ACK(); IIC_Start(); IIC_SendByte(0xA3);

IIC_Wait_ACK(); Data=IIC_ReceiveByte();

IIC_NACK();

IIC_Stop();

returnData;}三、AT24C02芯片軟件設(shè)計(jì)三、AT24C02芯片軟件設(shè)計(jì)voidAT24C02_WriteByte(unsignedcharWordAddress,Data){ IIC_Start(); IIC_SendByte(0xA2); IIC_Wait_ACK(); IIC_SendByte(WordAddress); IIC_Wait_ACK(); IIC_SendByte(Data); IIC_Wait_ACK();