【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 連接微控制器及其外圍設(shè)備。I2C總線(xiàn)產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設(shè)備開(kāi)發(fā)，如今主要在服務(wù)器管理中使用，其中包括單個(gè)組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對(duì)各個(gè)組件進(jìn)行查詢(xún)，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風(fēng)扇?？呻S時(shí)監(jiān)控內(nèi)存、硬盤(pán)、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫度等多個(gè)參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。1 I2C總線(xiàn)的硬件結(jié)構(gòu)I2C串行總線(xiàn)一般有兩根信號(hào)線(xiàn)，一根是雙向的數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA，另一根是時(shí)鐘線(xiàn)SCL。所有接到I2C總線(xiàn)設(shè)備上的串行數(shù)據(jù)SDA都接到總線(xiàn)的SDA上，各設(shè)備的時(shí)鐘線(xiàn)SCL接到總線(xiàn)的SCL上。為了避免總線(xiàn)信號(hào)的混亂，要求各設(shè)備連接到總線(xiàn)的輸出端時(shí)必須是開(kāi)漏輸出或集電極開(kāi)路輸出。設(shè)備上的串行數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA接口電路應(yīng)該是雙向的，輸出電路用于向總線(xiàn)上發(fā)送數(shù)據(jù)，輸入電路用于接收總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)。而串行時(shí)鐘線(xiàn)也應(yīng)是雙向的，作為控制總線(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的主機(jī)，一方面要通過(guò)SCL輸出電路發(fā)送時(shí)鐘信號(hào)，另一方面還要檢測(cè)總線(xiàn)上的SCL電平，以決定什么時(shí)候發(fā)送下一個(gè)時(shí)鐘脈沖電平；作為接受主機(jī)命令的從機(jī)，要按總線(xiàn)上的SCL信號(hào)發(fā)出或接收SDA上的信號(hào)，也可以向SCL線(xiàn)發(fā)出低電平信號(hào)以延長(zhǎng)總線(xiàn)時(shí)鐘信號(hào)周期?？偩€(xiàn)空閑時(shí)，因各設(shè)備都是開(kāi)漏輸出，上拉電阻RP使SDA和SCL線(xiàn)都保持高電平。任一設(shè)備輸出的低電平都將使相應(yīng)的總線(xiàn)信號(hào)線(xiàn)變低，也就是說(shuō)：各設(shè)備的SDA是“與”關(guān)系，SCL也是“與”關(guān)系。 總線(xiàn)對(duì)設(shè)備接口電路的制造工藝和電平都沒(méi)有特殊的要求（NMOS、CMOS都可以兼容）。在I2C總線(xiàn)上的數(shù)據(jù)傳送率可高達(dá)每秒十萬(wàn)位，高速方式時(shí)在每秒四十萬(wàn)位以上。另外，總線(xiàn)上允許連接的設(shè)備數(shù)以其電容量不超過(guò)400pF為限。 總線(xiàn)的運(yùn)行（數(shù)據(jù)傳輸）由主機(jī)控制。所謂主機(jī)是指啟動(dòng)數(shù)據(jù)的傳送（發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)）、發(fā)出時(shí)鐘信號(hào)以及傳送結(jié)束時(shí)發(fā)出停止信號(hào)的設(shè)備，通常主機(jī)都是微處理器。被主機(jī)尋訪(fǎng)的設(shè)備稱(chēng)為從機(jī)。為了進(jìn)行通訊，每個(gè)接到I2C總線(xiàn)的設(shè)備都有一個(gè)唯一的地址，以便于主機(jī)尋訪(fǎng)。主機(jī)和從機(jī)的數(shù)據(jù)傳送，可以由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到從機(jī)，也可以由從機(jī)發(fā)到主機(jī)。凡是發(fā)送數(shù)據(jù)到總線(xiàn)的設(shè)備稱(chēng)為發(fā)送器，從總線(xiàn)上接收數(shù)據(jù)的設(shè)備被稱(chēng)為接受器。I2C總線(xiàn)在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程中共有三種類(lèi)型信號(hào)， 它們分別是：開(kāi)始信號(hào)、結(jié)束信號(hào)和應(yīng)答信號(hào)。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)。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)。 應(yīng)答信號(hào)：接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC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。如圖32所示：SDASCL開(kāi)始結(jié)束圖32 開(kāi)始、結(jié)束信號(hào)圖目前有很多半導(dǎo)體集成電路上都集成了I2C接口。帶有I2C接口的單片機(jī)有：CYGNAL的 C8051F0XX系列，PHILIPSP87LPC7XX系列，MICROCHIP的PIC16C6XX系列等。很多外圍器件如存儲(chǔ)器、監(jiān)控芯片等也提供I2C接口?？偩€(xiàn)基本操作：I2C規(guī)程運(yùn)用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線(xiàn)上，則定義為發(fā)送器，器件接收數(shù)據(jù)則定義為接收器。主器件和從器件都可以工作于接收和發(fā)送狀態(tài)。 總線(xiàn)必須由主器件（通常為微控制器）控制，主器件產(chǎn)生串行時(shí)鐘（SCL）控制總線(xiàn)的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線(xiàn)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。控制字節(jié)：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(lèi)型識(shí)別符（不同的芯片類(lèi)型有不同的定義，EEPROM一般應(yīng)為1010），接著三位為片選，最后一位為讀寫(xiě)位，當(dāng)為1時(shí)為讀操作，為0時(shí)為寫(xiě)操作。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。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。圖4給出的是順序讀的時(shí)序圖。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)周期時(shí)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。第三章 程序流程圖開(kāi)始初始化讀取當(dāng)前溫度讀取AT24C02內(nèi)上下限溫度值當(dāng)前溫度與上下限位關(guān)系判斷SET是否按下加減鍵是否按下相應(yīng)處理上下限位，并寫(xiě)入AT24C02上限指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器閃響下限指示燈點(diǎn)亮，蜂鳴器閃響While循環(huán)返回否是否是大于上限小于下限顯示當(dāng)前溫度正常范圍結(jié)論通過(guò)對(duì)自己在大學(xué)兩年時(shí)間里所學(xué)的知識(shí)的回顧，并充分發(fā)揮對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)的思考及書(shū)面表達(dá)能力，最終完成了本設(shè)計(jì)。這為自己今后進(jìn)一步深化學(xué)習(xí)，積累了一定寶貴的經(jīng)驗(yàn)。撰寫(xiě)論文的過(guò)程也是專(zhuān)業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程，它使我運(yùn)用已有的專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，分析和解決一個(gè)理論問(wèn)題或?qū)嶋H問(wèn)題，把知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力的實(shí)際訓(xùn)練。培養(yǎng)了我運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。本次論文設(shè)計(jì)，使我加深了對(duì)單片機(jī)的認(rèn)識(shí)，并且熟悉了單片機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，收獲豐碩。技術(shù)在不斷進(jìn)步，機(jī)械式時(shí)鐘已經(jīng)被淘汰，電子時(shí)代已經(jīng)到來(lái)。做為新時(shí)代的我們，更應(yīng)該提高自身能力，適應(yīng)新時(shí)代的發(fā)展。知識(shí)來(lái)自實(shí)踐，多從生活中探尋所需要的。從這次的論文設(shè)計(jì)中，我真正的體會(huì)到，知識(shí)的重要性，特別是要理論聯(lián)系實(shí)際，把我們所學(xué)的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)際生活當(dāng)中，要用知識(shí)改變一切。參考文獻(xiàn)[1] 陳權(quán)昌,[M].廣州:華南理工大學(xué)出版社,~102[2] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,~58[3] [M].北京:高等教育出版社,~132[4] 99 SE原理圖與PCB設(shè)計(jì)教程[M].北京:電子工業(yè)出版社,~150[5] [M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,~156[6] [M].北京:高等教育出版社,~104[7] 汪文，[M].湖北:華中科技大學(xué)出版社,~68[8] [M].北京:高等教育出版社,~209[9] 楊欣．電子設(shè)計(jì)從零開(kāi)始[M].北京:清華大學(xué)出版社,~102致 謝首先，感謝學(xué)校三年來(lái)對(duì)我的培養(yǎng)。為我們營(yíng)造了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)氛圍，建設(shè)一流的教學(xué)設(shè)施，使我們身心愉快的投入到學(xué)習(xí)中。其次，感謝尊敬的指導(dǎo)老師，有了他的諄諄教誨，處處提點(diǎn)，才使本論文的前期準(zhǔn)備以及整個(gè)研究過(guò)程順利完成。指導(dǎo)老師的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、扎實(shí)的理論基礎(chǔ)、全身心投入工作的精神以及對(duì)學(xué)生盡心盡力的態(tài)度給了我極大的幫助與鼓勵(lì)，使我受益匪淺。從指導(dǎo)老師的教學(xué)態(tài)度上，我學(xué)到的不僅僅只有書(shū)本上的知識(shí)，還有做人的道理。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。在此謹(jǐn)向指導(dǎo)老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。最后，感謝我的父母多年來(lái)給予我的支持和關(guān)懷，同時(shí)感謝我的舍友和朋友對(duì)我的幫助。附錄 A 電路原理圖附錄 B C語(yǔ)言程序include define ui unsigned intdefine uc unsigned char //宏定義sbit SET=P3^1。 //定義調(diào)整鍵sbit DEC=P3^2。 //定義減少鍵sbit ADD=P3^3。 //定