單片機(jī)c程序設(shè)計(jì)ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-02 13:14 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 { P1=0xff。 } } } 程序?qū)崿F(xiàn) 。程序分析 :參見 P173(KEY1) I2總線接口 ? 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的外圍擴(kuò)展已從并行方式過度到以串行方式為主的時(shí)代 .常用串行接口方式有 UART,SPI,I2C等 ,URAT接口技術(shù)已在第六章作過介紹 ,SPI將在下一節(jié)介紹 ,本節(jié)介紹 I2C總線擴(kuò)展技術(shù) . I2C接口技術(shù) I2C總線是一種用于 IC器件之間連接的二線制總線 .它通過 SDA和 SCL 兩根線與連接到總線上的器件之間傳送信息 .總線上每一個(gè)固定的節(jié)點(diǎn)地址 , 根據(jù)地址識別每個(gè)器件 ,可以方便地構(gòu)成多機(jī)系統(tǒng)和外圍器件擴(kuò)展系統(tǒng) .其傳 輸速率為 100kb/s(改進(jìn)后的規(guī)范為 400kb/s),總線的驅(qū)動(dòng)能力為 400pF. I2C總線為雙向同步串行總線 ,引此 , I2C總線接口內(nèi)部為雙向傳輸電路 . I2C總線端口輸出為開漏結(jié)構(gòu) ,故總線必須要有 5~10kΩ的上拉電阻 . 接到總線上的所有外圍器件 ,外設(shè)接口都是總線上的節(jié)點(diǎn) .任何時(shí)候總線上只有一 個(gè)主控制器件實(shí)現(xiàn)總線的控制操作 ,對總線上的其它節(jié)點(diǎn)尋址 ,分時(shí)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù) 據(jù)傳送 . I2C接口技術(shù) I2C總線上所有的外圍器件都有規(guī)范的器件地址 .器件地址由 7位組成 ,它與 1位方向位構(gòu)成 I2C總線器件的尋址字節(jié) 格式如表 82所列 . D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DA3 DA2 DA1 DA0 A2 A1 A0 R/W 表 82 I2C總線器件的尋址字節(jié) SLA 器件地址 (DA3,DA2,DA1,DA0): I2C總線外圍接口器件固有的地址編碼 . 引腳地址 (A2,A1,A0):由 I2C總線外圍器件地址端口 A2,A1和 A0在電路 中接電源或接地的不同所形成的地址數(shù)據(jù) . 數(shù)據(jù)方向 (R/W):數(shù)據(jù)方向位規(guī)定了總線上主節(jié)點(diǎn)對從節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)方向 ,為 1 時(shí)是接收 ,為 0時(shí)是發(fā)送 . 80C51單片機(jī)并未提供 I2C接口 ,但是 ,基于對 I2C協(xié)議的分析 ,可以通過軟件 模擬的方法來實(shí)現(xiàn) I2C接口 ,從而可以應(yīng)用于很多 I2C器件 . 24系列 EEPROM的結(jié)構(gòu)及特性 ? 隨著非易失性存儲器技術(shù)的發(fā)展 ,EEPROM常被用于斷電后的數(shù)據(jù)存儲 .目前應(yīng)用廣泛的是串行接口的 EEPROM,其中 A24CXX就是這樣一類芯片 .24系列 EEPROM的結(jié)構(gòu)和特性介紹如下 . ?*型號 —24C01(A)/02(A)/04(A)/08/16/32/64。 *容量 128/256/512/1024/2048/4096/8192字節(jié) 。 *串行接口 ,可用電擦除的可編程只讀存儲器 ?這種器件有兩種寫入方式 :字節(jié)寫入 。頁寫入 。頁的大小取決于頁寄存儲 器的大小 。 ?擦除 /寫入次數(shù) :一般在 10萬次以上 ,有的達(dá) 1000萬次 . (參見圖 88:左邊 ) SCL:串行時(shí)鐘端 .寫入用上升沿 ,輸出用下降沿同步 。 SDA:串行數(shù)據(jù)輸入 /輸出端 .該引腳是漏極開路驅(qū)動(dòng) , 可以與任何數(shù)目的其它漏極或集電極開路的器 件構(gòu)成 “ 線或 ” 連接 。 WP:寫保護(hù) ,即對硬件數(shù)據(jù)的保護(hù) .接地時(shí) … 。接高電平 … A0,A1,A2:片選或頁面選擇地址輸入 。 VCC:電源端 。 VSS:接地端 。 24系列 EEPROM的結(jié)構(gòu)及特性 ? EEPROM芯片尋址 在一條 I2C總線上可以掛接多少具有 I2C接口的器件 .在一次傳送中 ,單片機(jī) 所送出的命令或數(shù)據(jù)只能被其中的某一個(gè)器件接收并執(zhí)行 .為此 ,所有串行 I2C 接口都必需有一個(gè) 8位含有芯片地址的控制字 .這個(gè)控制字可以確定本芯片是 否被選通 ,以及將進(jìn)行讀還是寫的操作 . 控制字節(jié) 的 前 4位 :是針對不同類型器件的特征碼 . 控制字 的 第 8位 :是讀 /寫選擇位 ,以決定微處理器對 EEPROM進(jìn)行讀還是寫操作 . 該位為 “ 1”—讀操作 。該位為 “ 0”寫操作 . 控制字 的其它三位 :在不同容量的芯片中有不同的定義 . 基本作用 : A0,A1,A2:片選 或 頁面選擇地址 輸入 。 在 24系列 EEPROM的小容量芯片里 ,使用 1字節(jié)來表示存儲單元的地址 。但對于容量 大于 256字節(jié)的芯片 ,用 1字節(jié)來表示地址就不夠了 .為此采用 兩種方法 : 第一種方法 :利用控制字 3位來定義 ,具體參見表 83所列 (針對 4Kb[512字節(jié) ]到 16Kb[2KB]的芯片 ) 第二種方法 :把指令中的存儲地址由 1字節(jié)改為 2字節(jié) .(針對 32KB以上的 EEPROM芯片 ) 注 :當(dāng) A0,A1,A2引腳被用于存儲單元地址時(shí) ,則作片選的能力就會相應(yīng)減少 .參見表 24系列 EEPROM的使用 ? 由于 80C51單片機(jī)沒有硬件 I2C接口 ,因此 ,必須用軟件模擬 I2C接口的時(shí)序 ,以便對 24系列芯片進(jìn)行讀 /寫等編程操作 .由于 I2C接口協(xié)議比較復(fù)雜 ,從 I2C總線結(jié)構(gòu)原理到 I2C總線應(yīng)用的直接設(shè)計(jì)難度較大 。因此這里不對 I2C總線接口原理進(jìn)行分析 ,而是學(xué)習(xí)如何使用成熟的軟件包對 24系列 EEPROM進(jìn)行編程操作 . ? 這個(gè)軟件包提供了從 EEPROM中讀出數(shù)據(jù)和向 EEPROM中寫入數(shù)據(jù)的兩個(gè)函數(shù) : void WrToROM(uchar Data[],uchar Address,uchar Num) void RdFromROM(uchar Data[],uchar Adress,uchar Num) 每一個(gè)函數(shù)讀用三個(gè)參數(shù) ,各有何作用參見 P176。 軟件包的源程序參見 P177~180。 使用這一軟件包非常簡單 ,首先根據(jù)硬件連接定義好 SCL,SDA和WP這三個(gè)引腳 ,然后在調(diào)用函數(shù)中定義一個(gè)數(shù)組 ,用以存放待寫入的數(shù)據(jù) ,或讀出數(shù)據(jù)之后用來存放數(shù)據(jù) 。最后調(diào)用相關(guān)函數(shù)即可完成相應(yīng)操作 .(參見 ) X5045的使用 ? SPI是 MOTOROLA公司推出的串行擴(kuò)展接口 .目前 ,有很多器件具有這種接口 ,其中 X5045目前應(yīng)用廣泛的芯片 . ? X5045芯片的功能 :上電復(fù)位 ,電壓跌落檢測 ,看門狗定時(shí)器 ,SPI 接口的 EEPROM. 通過學(xué)習(xí)這塊芯片與電片機(jī)接口的方法 ,可以了解和掌握 SPI總線接口的工作 原理及一般編程方法 . SPI串行總線簡介 單片機(jī)與外圍擴(kuò)展器件
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