標(biāo)題: 單片機(jī)IIC總線協(xié)議，AT24C08儲存器 [打印本頁]
作者: 51黑tt 時間: 2016-3-6 12:57
標(biāo)題: 單片機(jī)IIC總線協(xié)議，AT24C08儲存器
教師推薦書籍如下：
1.如果要學(xué)C語言基本知識請看
譚浩強(qiáng)寫的《C程序設(shè)計》
教師推薦的單片機(jī)書籍為以下兩本：
2. 新編MCS-51單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計
哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 張毅剛
上書主要以匯編語言為主，對單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)介紹較詳細(xì)，初學(xué)者可選擇本書，在聽講本課程的同時，不但學(xué)會了C語言，而且通過查看本書還可了解匯編語言。
3.8051系列單片機(jī)C程序設(shè)計完全手冊
人民郵電出版社 求是科技
上書主要講了單片機(jī)的C語言編程及很多例子，大家可參考，是一本非常好的書。
有以上三本書基本就夠了。
IIC總線（Inter Integrated Circuit Bus）：是Philips公司推出的串行總線標(biāo)準(zhǔn)（為二線制）。總線上擴(kuò)展的外圍器件及外設(shè)接口通過總線尋址，是具備總線仲裁和高低速設(shè)備同步等功能的高性能多主機(jī)總線。
I2C總線工作原理
串行數(shù)據(jù)線SDA和串行時鐘線SCL構(gòu)成的，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。
[size=111%]n所有掛接在I2C總線上的器件和接口電路都應(yīng)具有I2C總線接口，且所有的SDA/SCL同名端相連。總線上所有器件要依靠SDA發(fā)送的地址信號尋址，不需要片選線。
[size=111%]n特點(diǎn)：組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小，芯片管腳的數(shù)量少，無需片選信號，價格低。允許若干兼容器件共享總線，應(yīng)用比較廣泛。總線的長度可達(dá)7.6m，傳送速度可達(dá)400kbps，標(biāo)準(zhǔn)速率為100kbps。支持多個組件。支持多主控器件（某時刻只能有一個主控器件）。I2C總線上所有設(shè)備的SDA, SCL引腳必須外接上拉電阻。
典型的I2C總線系統(tǒng)結(jié)構(gòu),如圖所示
I2C總線器件的尋址方式
由于所有器件都通過SCL和SDA連接在I2C總線上，因此，主器件在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸前需要通過尋址，選擇需要通信的從器件。I2C總線上所有外圍器件都需要有唯一的7位地址，由器件地址和引腳地址兩部分組成。
器件地址是I2C器件固有的地址編碼，器件出廠時就已經(jīng)給定，不可更改。
引腳地址是由I2C總線外圍器件的地址引腳（A2，A1，A0）決定，根據(jù)其在電路中接電源正極、接地或懸空的不同，形成不同的地址代碼。
[size=244%] I2C總線概述
? I2C總線采用兩線制，由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘線SCL構(gòu)成。I2C總線對數(shù)據(jù)通信時序進(jìn)行了嚴(yán)格的定義。
I2C總線數(shù)據(jù)操作
在I2C總線上，數(shù)據(jù)是伴隨著時鐘脈沖，一位一位地傳送的，數(shù)據(jù)位由高到低傳送，每位數(shù)據(jù)占一個時鐘脈沖。I2C總線上的在時鐘線SCL高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA的狀態(tài)就表示要傳送的數(shù)據(jù)，高電平為數(shù)據(jù)1，低電平為數(shù)據(jù)0。在數(shù)據(jù)傳送時，SDA上數(shù)據(jù)的改變在時鐘線為低電平時完成，而SCL為高電平時，SDA必須保持穩(wěn)定，否則SDA上的變化會被當(dāng)作起始或終止信號而致使數(shù)據(jù)傳輸停止。
2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號：開始信號、停止信號和應(yīng)答信號。
開始信號：SCL保持高電平的狀態(tài)下，SDA出現(xiàn)下降沿。出現(xiàn)開始信號以后，總線被認(rèn)為“忙”。
停止信號：SCL保持高電平的狀態(tài)下，SDA出現(xiàn)上升沿。停止信號過后，總線被認(rèn)為“空閑”。
應(yīng)答信號：接收數(shù)據(jù)的器件在接收到8位數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的器件發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。
總線空閑：SCL和SDA都保持高電平。
總線忙：在數(shù)據(jù)傳送開始以后，SCL為高電平的時候，SDA的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有當(dāng)SCL為低電平的時候才允許SDA上的數(shù)據(jù)改變。
起始信號用于開始I2C總線通信。其中，起始信號是在時鐘線SCL為高電平
期間，數(shù)據(jù)SDA上高電平向低電平變化的下降沿信號。起始信號出現(xiàn)以后，
才可以進(jìn)行后續(xù)的I2C總線尋址或數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>
終止信號用于終止I2C總線通信。其中，終止信號是在時鐘線SCL為高電平期間，數(shù)據(jù)線SDA上低電平到高電平變化的上升沿信號。終止信號一出現(xiàn)，所有I2C總線操作都結(jié)束，并釋放總線控制權(quán)。終止信號的時序如下：
應(yīng)答信號用于表明I2C總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)束。 I2C總線數(shù)據(jù)傳送時，一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送完畢后都必須由主器件產(chǎn)生應(yīng)答信號。主器件在第9個時鐘位上釋放數(shù)據(jù)總線SDA，使其處于高電平狀態(tài)，此時從器件輸出低電平拉低數(shù)據(jù)總線SDA為應(yīng)答信號。應(yīng)答信號的時序，如圖所示。
I2C總線的傳送格式
I2C總線的傳送格式為主從式，對系統(tǒng)中的某一器件來說有四種工作方式：主發(fā)送方式、從發(fā)送方式、主接收方式、從接收方式。只講主發(fā)送從接收（單片機(jī)發(fā)送 24C08接收）主器件產(chǎn)生開始信號以后，發(fā)送的第一個字節(jié)為控制字節(jié)。前七位為從器件的地址片選信號。最低位為數(shù)據(jù)傳送方向位（高電平表示讀從器件，低電平表示寫從器件），然后發(fā)送一個選擇從器件片內(nèi)地址的字節(jié)，來決定開始讀寫數(shù)據(jù)的起始地址。接著再發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，可以是單字節(jié)數(shù)據(jù)，也可以是一組數(shù)據(jù)，由主器件來決定。從器件每接收到一個字節(jié)以后，都要返回一個應(yīng)答信號（ASK=0）。主器件在應(yīng)答時鐘周期高電平期間釋放SDA線，轉(zhuǎn)由從器件控制，從器件在這個時鐘周期的高電平期間必須拉低SDA線，并使之為穩(wěn)定的低電平，作為有效的應(yīng)答信號。
在起始條件之后，必須是器件的控制字節(jié)，其中，高四位為器件類型識別符（不同的芯片類型有不同的定義，E2PROM為1010），接著三位為片選，最低位為讀寫控制位，為“1”時為讀操作，為“0”時為寫操作。如下圖所示。
寫操作分為字節(jié)寫和頁面寫兩種操作，對于頁面寫，根據(jù)芯片的一次裝載的字節(jié)不同有所不同。頁面寫的地址、應(yīng)答和數(shù)據(jù)傳送的時序如下圖所示。
讀操作有三種基本操作：當(dāng)前地址讀、隨機(jī)讀和順序讀。下圖給出的是順序讀的時序圖。應(yīng)當(dāng)注意的是，為了結(jié)束讀操作，主機(jī)必須在第9個周期間發(fā)出停止條件或者在第9個時鐘周期內(nèi)保持SDA為高電平，然后發(fā)出停止條件。
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