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1、基于proteus的51单片机开发实例27-I2C总线的读写
本实例意在了解I2C总线的接口电路设计,IC总线数据的写入和读出。由于51单片机没有内置I2C模块,所以本实例中我们使用51单片机的I/O口模拟I2C总线的读写。
1.2. 设计思路
在单片机系统设计中,完成一个功能的前提是首先了解该功能的实现原理,其次要知道完成该功能的电路设计,第三是能够实现编程控制。所以本例中我们要首先了解I2C器件的基础知识,以此进行电路设计,最后编程实现预期的功能。
1.3. 基础知识
I2C总线是一种双向二进制总线,用于连接单片机和外围设备,是单片机应用系统中应用较多的串行总线之一。
目前有很多外围器件都是IC2总线,例如常见的EEPROM存储器AT24系列,日历时钟芯片PCF8563,DS1302,LCD驱动器PCF8576,AD转换器PCF8591等。
1.3.1. I2C总线接口
I2C只有两根信号线:SDA-双向数据/地址线;SCL-串行时钟线。I2C总线上可以连接多个I2C器件,如下图所示。
图2 I2C总线连接示意图
需要说明的是,I2C总线的接口是开漏型的,其目的就是为了能够连接多个相同器件。所以进行I2C总线的电路设计时,需要加上拉电阻,如图所示。
既然I2C总线上可以挂多个器件,那么这些器件怎么一一识别呢?我们以AT24C02为例来说明。如下图所示。
A0,A1,A2作为地址设置端口,可以将这三个端口分别连接不同的电平,这样就能区别了。
前面我们学习的RS-232串口通信的数据发送和接收分别用不同的线,一根专门用来发送数据,另一根专门用来接收数据。而I2C总线的数据发送和接收都使用同一根线。I2C总线通信时,有主器件和从器件的区别。当某个器件向总线上发送数据时,这个器件就是主器件,而当这个器件从总线上接收数据时,它又变成了从器件。因此对于参与I2C通信的器件,主器件和从器件是相对的。
1.3.2. I2C总线器件的地址
前面我们已经说过,I2C总线上可以挂接多个器件,每个器件都必须有唯一的地址,这样才能确保总线通信的正确性。I2C总线上所以期间的地址都按照一定的规范来设定。器件地址由7位二进制位组成,然后与一位读写控制位(方向位)合成一个字节的寻址字节(对于存储容量大的,寻址字节之外还要有高地址字节)。
寻址字节
1.3.3. I2C总线上的时钟信号
I2C总线上的数据传输必须在时钟信号的驱动下进行。
1.3.4. I2C总线的传输协议
1.3.4.1. 起始和结束条件
如下图所示。在数据传送时,必须确认数据传送的开始和结束。
I2C总线的开始和停止
开始条件
SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变。开始传送数据。
结束条件
SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变。结束传送数据。
1.3.4.2. 数据格式
开始信号发出后,主器件送出的第一个字节是用来发送从器件地址的。数据的发送是按照字节数据高位在前,低位在后的原则发送的。前7位是地址码,第8位是方向位(通俗来说就是读写控制位,对于主器件来说,读数据是从从器件获得数据,写数据是向从器件发送数据)。I2C总线上的所以器件在收到开始信号后,将收到的第一个字节的数据与自己的地址比较,如果地址一致,则该器件被选定,然后该器件根据方向位进行数据的接收还是发送操作。
I2C总线数据传送采用时钟脉冲逐位串行传送方式。时序图如下。在SCL的低电平期间,SDA线上的数据可以变化。SCL高电平器件,SDA线上的数据必须保持不变。因为此时SDA状态的改变已被用来表示起始和结束条件。
I2C器件的数据交互
1.3.4.3. 响应
I2C总线协议规定,每传送一个字节数据(包括地址和命令)完毕,都要有一个应答信号ACK,以确定数据传送是否正确。应答位的时钟脉冲由主器件产生,主器件需要在应答脉冲的高电平期间释放数据线SDA,转由从器件控制。通常的做法是从器件在这个时钟期间必须向SDA发送一个低电平,以产生有效的应答信号。表示接受正常,若接收不正常或不能产生应答信号,则保持SDA为高电平,此时,主器件产生一个停止信号,使传送异常结束。
1.4. 电路设计
本实例使用常见的EEPROM存储器AT24C02。该芯片引脚图如下所示。
其中SCL-时钟线;SDA-数据线;WP-写保护,当该引脚接高电平,不允许写入数据,接地,不允许写入数据;A2A1A0-地址输入端,可通过接高电平或低电平确定芯片地址。
AT24C02引脚图
本实例的电路如图1所示。电路中单片机的P3.4和P3.4连接I2C器件AT24C02。P0口和P2口分别连接两个LED排,用于指示将要写入和读出的数据。
1.5. 程序设计
本实例程序代码如下。
本程序实现的功能是,讲一个数据写入到I2C器件AT24C02的相应地址,同时将要写入的数据通过连接在P0口的8个发光二极管显示,然后读出该位置的数据,并通过连接P2口的8个发光二极管显示。
编写程序代码,编译生成HEX文件,将HEX文件装载到proteus电路的单片机中,开始仿真,连接在P0口和P2口的两组发光二极管,看看他们显示的是否一致。 视频加载中... 通过本例,我们学习了I2C总线的原理、电路设计、编程方法。 (一)与君书 遥想当年,吾与君共读诗篇,相处之中无所不谈。君风流儒雅,气宇轩昂,才貌出众,举止非凡,文思若涌泉,实乃稀世之好儿男。 吾虽相貌平平,却亦酷爱文史,与君谈古论今,计未来之锦绣前程,绘吾中华之美好宏图,决心做一代风流之人,恢弘国文之气。 君达理知书,于吾关怀备至,思吾之所思,为吾所欲为,知吾之冷暖,苦吾之所苦,乐吾之所乐,爱吾之所爱,忧吾之所忧。 忆当年,吾与君真可谓是志同道合。恰若比翼之鸟,并蒂之莲。可如今却不知君何去何从也。思君忆君以至昼不能饮,夜不成寐。小睡则见君影于梦。只落个形只影单,冷暖唯自知,肠断异地天涯。临书涕零,不知所云。愿君莫笑吾痴情。 (二)美丽的缘 遇见你, 犹如春天花开的美丽。 遇见你, 犹如夏天浪漫的诗意。 遇见你, 犹如秋天果实飘香的甜蜜。 遇见你, 犹如冬天雪花飘落的欣喜。 遇见你, 山青了,水绿了; 阳光明媚了; 日子美丽了。 遇见你, 风轻了,云淡了; 情诗多了; 心儿醉了。 遇见你, 雨季已离我而去。 愿勿相忘; 愿勿相欺; 愿今生长相依。 (三)想起你很美好 想起你很美好, 蒲公英举着小伞在田间快乐地奔跑, 花儿在枝头冲我点头微笑。 想起你很美好, 杨柳在风里缠绵, 白云在蓝天缱绻, 蜻蜓掠过水面, 蜂蝶穿行在花间。 想起你很美好, 你是我眉心间红痣一颗; 你是我心海中浪花一朵; 你是我枯枝间一抹新绿; 你是我万花凋零时一点残红。 想起你很美, 我已不再奢求你的鲜花和拥抱。 因为只要静静地想起你, 生活就会很美好。 (一)与君书 遥想当年,吾与君共读诗篇,相处之中无所不谈。君风流儒雅,气宇轩昂,才貌出众,举止非凡,文思若涌泉,实乃稀世之好儿男。 吾虽相貌平平,却亦酷爱文史,与君谈古论今,计未来之锦绣前程,绘吾中华之美好宏图,决心做一代风流之人,恢弘国文之气。 君达理知书,于吾关怀备至,思吾之所思,为吾所欲为,知吾之冷暖,苦吾之所苦,乐吾之所乐,爱吾之所爱,忧吾之所忧。 忆当年,吾与君真可谓是志同道合。恰若比翼之鸟,并蒂之莲。可如今却不知君何去何从也。思君忆君以至昼不能饮,夜不成寐。小睡则见君影于梦。只落个形只影单,冷暖唯自知,肠断异地天涯。临书涕零,不知所云。愿君莫笑吾痴情。 (二)美丽的缘 遇见你, 犹如春天花开的美丽。 遇见你, 犹如夏天浪漫的诗意。 遇见你, 犹如秋天果实飘香的甜蜜。 遇见你, 犹如冬天雪花飘落的欣喜。 遇见你, 山青了,水绿了; 阳光明媚了; 日子美丽了。 遇见你, 风轻了,云淡了; 情诗多了; 心儿醉了。 遇见你, 雨季已离我而去。 愿勿相忘; 愿勿相欺; 愿今生长相依。 (三)想起你很美好 想起你很美好, 蒲公英举着小伞在田间快乐地奔跑, 花儿在枝头冲我点头微笑。 想起你很美好, 杨柳在风里缠绵, 白云在蓝天缱绻, 蜻蜓掠过水面, 蜂蝶穿行在花间。 想起你很美好, 你是我眉心间红痣一颗; 你是我心海中浪花一朵; 你是我枯枝间一抹新绿; 你是我万花凋零时一点残红。 想起你很美, 我已不再奢求你的鲜花和拥抱。 因为只要静静地想起你, 生活就会很美好。 给爱人的一封情书 我在忧愁时想你,就像在冬天想太阳;我在快乐时想你,就像在骄阳下想树荫。 如果爱你是错的话,我不想对;如果对是等于没有你的话,我宁愿错一辈子;如果非要把这份爱加上一个期限,我希望是一万年!!! 没有你,我的世界没有色彩;没有你,我的天空没有白云;没有你,我的躯体没有灵魂;没有你;我的生命只有悲剧! 无论如何我都会感谢上苍让我遇见你,因为在我们心里,没有聚散分离,只有爱。 一些路我们并肩走过,一些故事我们就是主人公,一首歌我们对唱了那幺久,永远不变的是心中深藏的对爱的执着。 我爱你/可是我不敢说/我怕说了/我会马上死去/我不怕死/我怕我死了/没有人象我一样爱你。 分开的一分一秒使我明白,男人的心也是玻璃做的;想你的每时每刻让我懂得,我的心也需要爱的`抚慰。 遇见你是个错,爱上你是一错再错,离开你是错上加错。 因为不知来生来世会不会遇到你,所以今生今世我会加倍爱你。 爱一个人需要勇气,因为他需要一生的守候。 你的烦恼我来承担,我的快乐你来分享。 世间本无沙漠,我每想你一次,上帝就落下一粒沙,从此便有了撒哈拉! 我今生最大的奢望就是:天天和你在同一个盆里洗脚,平淡相守到老---老到我们哪也去不了。 如果有一天你有了大肚腩,我依然会为你做晚餐! 我们,就是一张纸的两面,如何才能分开呢? 想你在每一刻,爱你在每一天。 有你的日子你是一切,没你的日子一切是你。 是鬼迷了心窍也好,是上天的注定也好。总之能够认识你是我这一生最大的快乐。 我将把你紧紧地搂在怀中,吻你亿万次,像在赤道上面那样炽烈的吻。 我爱过你,而且正爱着你,是那样的深是那样的刻骨铭心 ! 本文关键词:写给情人的情书300字,写给情人的情书怎么写,写给情人的情书暖心句子,写给情人的情书大全,写给情人的情书超感动500。这就是关于《写给情人最感人的情书,写给情人的情书(基于proteus的51单片机开发实例27-I2C总线的读写)》的所有内容,希望对您能有所帮助!#include1.6. 实例仿真
1.7. 总结
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