【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 方向位組成，方向位表明 CPU 與從器件之間的數(shù)據(jù)傳送方向，當(dāng)該位為“ 0” 時(shí)表明 CPU 對(duì)從器件進(jìn)行寫(xiě)操作，為“ 1”時(shí)是讀操作。尋址字節(jié)后是按指定地址讀，寫(xiě)操作的數(shù)據(jù)字節(jié)與應(yīng)答位。主 CPU 發(fā)出尋址信號(hào)后，地址與自己相符的從器件便會(huì)產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)答信號(hào)。數(shù)據(jù)字節(jié)的后面也跟隨一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，應(yīng)答信號(hào)在第 9個(gè)時(shí)鐘位上出現(xiàn) ]15[ 。 3．本設(shè)計(jì)常用 I2 C總線芯片的器件和引腳地址 。見(jiàn)表 所示。 表 AT24C01 是美國(guó) ATMEL 公司生產(chǎn)的串行 EEPROM 芯片，容量分別為 128? 8 位，主要特性如下： ? 具有頁(yè)寫(xiě)功能， AT24C01 為 4B； ? 可擦寫(xiě)次數(shù) ? 100000 次； ? 數(shù)據(jù)保存周期為 100 年； ? 8引腳 DIP 或 SOIC 封裝。 AT24C01 的引腳排列，接口電路圖如如圖 所示，說(shuō)明如下： ? A0,A1,A2 為器件地址選擇線； ? SDA為串行數(shù)據(jù)線； ? SCL為串行時(shí)鐘線； ? WP(EN)為寫(xiě)保護(hù)端（當(dāng)該端口為高電平時(shí)，不可對(duì)存儲(chǔ)器寫(xiě)操作）； 型號(hào) 種類 器件地址 引腳地址 AT24C01 EEPROM 1010 A2A1A0 第 21 頁(yè) 共 76 頁(yè) ? Vcc為正電壓 ； ? Vss為地。 I2 C 總線基本操作 : I2 C 規(guī)程運(yùn)用主 /從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上 ,則定義為發(fā)送器 ,器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器。主器件和從器件（本文為 AT24C01）都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。 總線必須由主器件（通常為微控制器 CPU）控制 ,主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘（ SCL）控制總線的傳輸方向 ,并產(chǎn)生起始和停止條件。 SDA 線上的數(shù)據(jù)狀態(tài)僅在 SCL 為低電平的期間才能改變 ,SCL 為高電平的期間 ,SDA 狀態(tài)的改變被用來(lái)表示起始和停止條件 。 AT24C系列串行 2E PROM具有 I2 C總線接口功能 ,功耗小 ,寬電源電壓 (根據(jù)不同型號(hào)～ ),工作電流約為 3mA,靜態(tài)電流隨電源電壓不同為 30μA ～ 110μA 。 AT24C 系列 2E PROM 接口及地址選擇 ]5[ ： 由于 I2 C總線可掛接多個(gè)串行接口器件 ,在 I2 C總線中每個(gè)器件應(yīng)有唯一的器件地址 ,按 I2 C 總線規(guī)則 ,器件地址為 7 位數(shù)據(jù) (即一個(gè) I2 C 總線系統(tǒng)中理 論上可掛接 128個(gè)不同地址的器件 ),它和 1 位數(shù)據(jù)方向位構(gòu)成一個(gè)器件尋址字節(jié) ,最低位 D0 為方向位(讀 /寫(xiě) )。器件尋址字節(jié)中的最高 4 位 (D7～ D4) 為器件型號(hào)地址 ,不同的 I2 C 總線接口器件的型號(hào)地址是廠家給定的 ,如 AT24C系列 2E PROM的型號(hào)地址皆為 1010,器件地址中的低 3位為引腳地址 A2A1A0,對(duì)應(yīng)器件尋址字節(jié)中的 D D D1 位 ,在硬件設(shè)計(jì)時(shí)由連接的引 腳電平給定。 AT24C 系列 2E PROM 讀寫(xiě)操作軟件實(shí)現(xiàn)方法 ： 對(duì) AT24C 系列 2E PROM 的讀寫(xiě)操作完全遵守 I2C 總線的主收從發(fā)和主發(fā)從收的規(guī) 則。 AT24C01 的寫(xiě)操作 ： 寫(xiě)操作分為字節(jié)寫(xiě)和頁(yè)面寫(xiě)兩種操作 ,對(duì)于頁(yè)面寫(xiě)根據(jù)芯片的一次裝載的字節(jié)不同有所不同。關(guān)于頁(yè)面寫(xiě)的地址、應(yīng)答和數(shù)據(jù)傳送的時(shí)序連續(xù)寫(xiě)操作是對(duì) E2PROM 連續(xù)裝載 n 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)的寫(xiě)入操作 ,n 隨型號(hào)不同而不同 ,一次可裝載字節(jié)數(shù)也不同。AT24C01/02 8 字節(jié) /每頁(yè) 。 第 22 頁(yè) 共 76 頁(yè) AT24C01 的讀操作 ： 讀操作有三種基本操作：當(dāng)前地址讀、隨機(jī)讀和順序讀。應(yīng)當(dāng)注意的是：最后一個(gè)讀操作的第 9 個(gè)時(shí)鐘周期不是 “ 不關(guān)心 ” 。為了結(jié)束讀操作 ,主機(jī)必須在第 9 個(gè)周期間發(fā)出停止條件或者在第 9個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)保持 SDA 為高電平、然 后發(fā)出停止條件。 連續(xù)讀操作時(shí)為了指定首地址 ,需要兩個(gè)偽字節(jié)寫(xiě)來(lái)給定器件地址和片內(nèi)地址 ,重復(fù)一次啟動(dòng)信號(hào)和器件地址 (讀 ),就可讀出該地址的數(shù)據(jù)。由于偽字節(jié)寫(xiě)中并未執(zhí)行寫(xiě)操作 ,地址沒(méi)有加 1。以后每讀取一個(gè)字節(jié) ,地址自動(dòng)加 1。 在讀操作中接收器接收到最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后不返回肯定應(yīng)答 (保持 SDA高電平 )隨后發(fā)停止信號(hào)。 I2 C 總線共有 9個(gè)歸一化子程序組成，分別是： 1. 啟動(dòng)信號(hào)子程序 2. 終止信號(hào)子程序 3. 發(fā)送應(yīng)答位（ A）子程序 4. 發(fā)送應(yīng)答非位（ A ）子程序 5. 檢查應(yīng)答位子程序 6. 發(fā)送單字節(jié)子程序 7. 接收單字節(jié)子程序 8. 發(fā)送 N字節(jié)子程序 9. 接收 N字節(jié)子程序 標(biāo)記符號(hào)的定義： 1. VSDA: I2 C總線數(shù)據(jù)線； 2. VSCL： I2 C總線時(shí)鐘線； 3. SLA：發(fā)送 /接收尋址字節(jié)內(nèi) RAM 存儲(chǔ)單元； 4. NUMB：發(fā)送 /接收數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù) N內(nèi) RAM 存儲(chǔ)單元； 5. MTD：發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi) RAM存儲(chǔ)區(qū)首地址； 6. MRD：接收數(shù)據(jù)內(nèi) RAM存儲(chǔ)區(qū)首地址； 由于 E2 PROM 的半導(dǎo)體工藝特性，對(duì) E2 PROM 的寫(xiě)入時(shí)間需要 510ms，但 AT24C01串行 E2 PROM 芯片內(nèi)部設(shè)置了一個(gè)具有 SRAM 性質(zhì)的輸入緩沖器，稱為頁(yè)寫(xiě)緩沖器。 CPU第 23 頁(yè) 共 76 頁(yè) 對(duì)該芯片寫(xiě)操作時(shí)， AT24C01 芯片先將 CPU 輸入的數(shù)據(jù)暫存頁(yè)寫(xiě)緩沖器內(nèi)，然后慢慢寫(xiě)入 E2 PROM 中。因此， CPU對(duì) AT24C01 的 E2 PROM 一次寫(xiě)入 的數(shù)據(jù)，受到該芯片頁(yè)寫(xiě)緩沖器容量的限制。頁(yè)寫(xiě)緩沖器的容量： AT24C01 為 CPU 需寫(xiě)入超過(guò)芯片頁(yè)寫(xiě)緩沖器容量或超過(guò)頁(yè)寫(xiě)緩沖器頁(yè)內(nèi)最大地址的數(shù)據(jù)，應(yīng)在一頁(yè)寫(xiě)完后，隔 510ms 重新啟動(dòng)一次寫(xiě)操作。 保存數(shù)據(jù)子程序： WTDA:MOV A,01H MOV R0,BM LCALL WT24 ACALL DEL MOV A,02H MOV R0,KM LCALL WT24 ACALL DEL MOV A,03H MOV R0,SKM LCALL WT24 ACALL DEL MOV A,04H MOV R0,BKM LCALL WT24 RET 第 24 頁(yè) 共 76 頁(yè) 存貯歷史里程數(shù)據(jù)的流程圖如圖 所示： 圖 位的傳輸： SDA 線上的數(shù)據(jù)必須在時(shí)鐘的高電平周期保持穩(wěn)定數(shù)據(jù)線的高或低電平狀態(tài)只有在 SCL 線的時(shí)鐘信號(hào)是低電平時(shí)才能改變 。 WRBYT: ； 寫(xiě)單字節(jié) MOV R1,08H WLP: RLC A JC WR1 AJMP WR0 ； 跳入寫(xiě) 0 WLP1: DJNZ R1,WLP RET 將 AT24C01 分別讀入到BM,KM,SKM,BKM 單元中 啟動(dòng)信號(hào) STAR 發(fā)送尋址字節(jié)應(yīng)答 發(fā)送數(shù)據(jù) 終 止 應(yīng)答否 ? Y N 第 25 頁(yè) 共 76 頁(yè) WR1: ； 寫(xiě) 1 SETB SDA SETB SCL NOP NOP NOP NOP CLR SCL CLR SDA AJMP WLP1 WR0: ； 寫(xiě) 0 CLR SDA SETB SCL NOP NOP NOP NOP CLR SCL AJMP WLP1 RDBYT: ； 讀單字節(jié) MOV R1,08H RLP: SETB SDA SETB SCL MOV A,P1 JNB ,RD0 ； 轉(zhuǎn)讀 0 AJMP RD1 ； 轉(zhuǎn)讀 1 RLP1: DJNZ R1,RLP ； 8位全接收完畢，轉(zhuǎn)退出 RET 第 26 頁(yè) 共 76 頁(yè) RD0: CLR C MOV A,R2 RLC A MOV R2,A CLR SCL AJMP RLP1 RD1: SETB C MOV A,R2 RLC A MOV R2,A CLR SCL AJMP RLP1 END 開(kāi)始信號(hào) : SCL 為高電平時(shí) ,SDA 由高電平向低電平跳變 ,開(kāi)始傳送數(shù)據(jù)。 開(kāi)始信號(hào)程序： STAR: CLR SDA LCALL DEL SETB SDA LCALL DEL SETB SCL CLR SDA LCALL DEL CLR SCL RET 結(jié)束信號(hào)： SCL 為高電平時(shí) ,SDA 由低電平向高電平跳變 ,結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。 結(jié)束信號(hào)程序： 第 27 頁(yè) 共 76 頁(yè) STOP: CLR SDA LCALL DEL SETB SCL LCALL DEL SETB SDA RET 應(yīng)答信號(hào)： 接 收數(shù)據(jù)的 I2 C在接收到 8bit 數(shù)據(jù)后 ,向發(fā)送數(shù)據(jù)的 I2 C發(fā)出特定的低電平脈沖 ,表示已收到數(shù)據(jù)。 CPU 向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后 ,等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào) ,CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后 ,根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào) ,由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。 應(yīng)答信號(hào)程序： MACK: ； 發(fā)應(yīng)答位 CLR SDA SETB SCL NOP NOP NOP NOP CLR SCL ETB SDA RET MNACK: ； 發(fā)非應(yīng)答位 SETB SDA SETB SCL NOP NOP NOP NOP 第 28 頁(yè) 共 76 頁(yè) CLR SCL CLR SDA RET 里程的顯示設(shè)計(jì) 用兩片 74LS07 分別驅(qū)動(dòng) LED 數(shù)碼管（共陰型動(dòng)態(tài)顯示）和數(shù)碼管的小數(shù)點(diǎn) 。 用 一個(gè)開(kāi)關(guān)，用于開(kāi)電動(dòng)自行車時(shí)里程的計(jì)數(shù)，并點(diǎn)亮一個(gè)指示燈。 這個(gè)開(kāi)關(guān) 在觸點(diǎn)抖動(dòng)期間檢測(cè)按鍵的通與斷狀態(tài)，可能導(dǎo)致判斷出錯(cuò)，即按鍵一次按下或釋放被錯(cuò)誤地認(rèn)為是多次操作，這種情況是不允許出現(xiàn)的。為了克服按鍵觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)所致的檢測(cè) 誤判，必須采取去抖動(dòng)措施。這一點(diǎn)可從硬件、軟件兩方面予以考慮。在鍵數(shù)較少時(shí)，可采用硬件去抖，而當(dāng)鍵數(shù)較多時(shí)，采用軟