【文章內(nèi)容簡介】 始低電平期。此時(shí)，低電平周期短的器件的時(shí)鐘由低至高的跳變并不能影響 SCL 線的狀態(tài)，于是這些器件將進(jìn)入高電平等待的狀態(tài)。 當(dāng)所有器件的 時(shí)鐘信號(hào)都上跳為高電平時(shí)，低電平期結(jié)束， SCL 線被釋放返回高電平，即所有的器件都同時(shí)開始它們的高電平期。其后，第一個(gè)結(jié)束高電平期的器件又將 SCL 線拉成低電平。這樣就在 SCL 線上產(chǎn)生一個(gè)同步時(shí)鐘?？梢?，時(shí)鐘低電平時(shí)間由時(shí)鐘低電平期最長的器件確定，而時(shí)鐘高電平時(shí)間由時(shí)鐘高電平期最短的器件確定。 數(shù)據(jù)的傳送 在數(shù)據(jù)傳送過程中，必須確認(rèn)數(shù)據(jù)傳送的開始和結(jié)束。當(dāng)時(shí)鐘線SCL 為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線 SDA 由高電平跳變?yōu)榈碗娖蕉x為“開始”信號(hào)；當(dāng) SCL線為高電平時(shí)， SDA 線發(fā)生低電平到高電平的跳變?yōu)椤敖Y(jié)束”信號(hào)。開始和結(jié)束信 號(hào)都是由主器件產(chǎn)生。在開始信號(hào)以后，總線即被認(rèn)為處于忙狀態(tài)；在結(jié)束信號(hào)以后的一段時(shí)間內(nèi)，總線被認(rèn)為是空閑的。 I2C 總線的數(shù)據(jù)傳送格式是：在 I2C 總線開始信號(hào)后，送出的第一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)是用來選擇從器件地址的，其中前 7 位為地址碼，第 8 位為方向位 R/W 。方向位為“ 0”表示發(fā)送，即主器件把信息寫到所選擇的從器件；方向位為“ 1”表示主器件將從從器件讀信息。開始信號(hào)后，系統(tǒng)中的各個(gè)器件將自己的地址和主器件送到總線上的地址進(jìn)行比較，如果與主器件發(fā)送到總線上的地址一致，則該器件即為被主器件尋址的器件，其接收信息還是發(fā)送 信息則由第 8 位 R/W 確定。 在 I2C 總線上每次傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)不限，但每一個(gè)字節(jié)必須為 8 位，而且每個(gè)傳送的字節(jié)后面必須跟一個(gè)認(rèn)可位（第 9 位），也叫應(yīng)答位（ ACK）。每次都是先傳最高位，通常從器件在接收到每個(gè)字節(jié)后都會(huì)響應(yīng)，即釋放 SCL 線返回高電平，準(zhǔn)備接收下一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)，主器件可繼續(xù)傳送。如果從器件正在處理一個(gè)實(shí)時(shí)事件而不能接收數(shù)據(jù)時(shí)（例如正在處理一個(gè)內(nèi)部中斷，在這個(gè)中斷處理完之前就不能接收 I2C 總線上的數(shù)據(jù)字節(jié)）可以使時(shí)鐘 SCL 線保持低電平，從器件必須使 SDA 保持高電平，此時(shí)主器件產(chǎn)生 1 個(gè)結(jié)束信號(hào) ，使傳送異常結(jié)束，迫使主器件處于等待狀態(tài)。當(dāng)從器件處理完畢時(shí)將釋放 SCL 線，主器件繼續(xù)傳送。 當(dāng)主器件發(fā)送完一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)后，接著發(fā)出對(duì)應(yīng)于 SCL 線上的一個(gè)時(shí)鐘（ ACK）認(rèn)可位，在此時(shí)鐘內(nèi)主器件釋放 SDA 線，一個(gè)字節(jié)傳送結(jié)束，而從器件的響應(yīng)信號(hào)將 SDA 線拉成低電平，使 SDA 在該時(shí)鐘的高電平期間為穩(wěn)定的低電平。從器件的響應(yīng)信號(hào)結(jié)束后， SDA 線返回高電平，進(jìn)入下一個(gè)傳送周期。 總線競爭的仲裁 總線上可能掛接有多個(gè)器件，有時(shí)會(huì)發(fā)生兩個(gè)或多個(gè)主器件同時(shí)想占用總線的情況。例如，多單片機(jī)系統(tǒng)中，可能在某一時(shí)刻有兩個(gè)單片 機(jī)要同時(shí)向總線發(fā)送數(shù)據(jù)，這種情況叫做總線競爭。 I2C 總線具有多主控能力，可以對(duì)發(fā)生在 SDA 線上的總線競爭進(jìn)行仲裁，其仲裁原則是這樣的：當(dāng)多個(gè)主器件同時(shí)想占用總線時(shí)，如果某個(gè)主器件發(fā)送高電平，而另一個(gè)主器件發(fā)送低電平，則發(fā)送電平與此時(shí) SDA 總線電平不符的那個(gè)器件將自動(dòng)關(guān)閉其輸出級(jí)。總線競爭的仲裁是在兩個(gè)層次上進(jìn)行的。首先是地址位的比較，如果主器件尋址同一個(gè)從器件，則進(jìn)入數(shù)據(jù)位的比較，從而確保了競爭仲裁的可靠性。由于是利用 I2C 總線上的信息進(jìn)行仲裁，因此不會(huì)造成信息的丟失。 24C02 與單片機(jī)的接口非常簡單，如圖 所示。 A0， A1， A2為器件地址線， WP 為寫保護(hù)引腳， SCL， SDA 為二線串行接口，符合 I2C 總線協(xié)議。 圖 48 24C02 存儲(chǔ)電路 液晶顯示電路 顯示器部分是由 HD61202 液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器和 HY12864 液晶顯示器組成的，下面我們對(duì)其分別進(jìn)行介紹。 液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器 HD61202 的特點(diǎn) HD61202 液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器是一種帶有驅(qū)動(dòng)輸出的圖形液晶顯示控制器，它可直接與 8 位微處理器相連，它可與 HD61203 配合對(duì)液晶屏進(jìn)行行、列驅(qū)動(dòng)。HD61202 是一種帶有列驅(qū)動(dòng)輸出的液晶顯示控制器，它可 與行驅(qū)動(dòng)器 HD61203 配合使用，組成液晶顯示驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng) [12]。 1 內(nèi)藏 64 64 4096 位顯示 RAM， RAM 中每位數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng) LCD 屏上一個(gè)點(diǎn)的亮、暗狀態(tài)； 2 HD61202 是列驅(qū)動(dòng)器，具有 64 路列驅(qū)動(dòng)輸出； 3 HD61202 讀、寫操作時(shí)序與 68 系列微處理器相符，因此它可直接與 68系列微處理器接口相連； 4 HD61202 的占空比為 1/32～ 1/64。 液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器 HD61202 的引腳功能 HD61202 的引腳功能如下表 44 所示。 表 44 HD61202 的引腳功能 引 腳符號(hào) 狀態(tài) 引腳名稱 功能 CS1,CS2,CS3 輸入 芯片片選端 CS1 和 CS2 低電平選通， CS3 高電平選通。 E 輸入 讀寫使能信號(hào) 在 E 下降沿，數(shù)據(jù)被鎖存（寫）入 HD61202；在 E 高電平期間，數(shù)據(jù)被讀出 R/W 輸入 讀寫選擇信號(hào) R/W 1 為讀選通， R/W 0 為寫選通 RS 輸入 數(shù)據(jù)、指令選擇信號(hào) RS 1 為數(shù)據(jù)操作 RS 0 為寫指令或讀狀態(tài) DB0DB7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 RST 輸入 復(fù)位信號(hào) 復(fù)位信號(hào)有效時(shí)，關(guān)閉液晶顯示，使顯示起始行為 0，RST 可跟 MPU 相連，由 MPU 控制；也可直接接 VDD，使之不起作用。 液晶顯示控制驅(qū)動(dòng)器 HD61202 的指令系統(tǒng) HD61202 的指令系統(tǒng)比較簡單，總共只有七種?，F(xiàn)分別介紹如下。 1 顯示開 /關(guān)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1/0 當(dāng) DBO 1 時(shí)， LCD顯示 RAM 中的內(nèi) 容； DBO 0 時(shí)，關(guān)閉顯示。 2 顯示起始行（ ROW）設(shè)置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 1 顯示起始行（ 063） 該指令設(shè)置了對(duì)應(yīng)液晶屏最上一行的顯示 RAM 的行號(hào)，有規(guī)律的改變顯示起始行，可以使 LCD 實(shí)現(xiàn)顯示滾屏的效果。 3 頁 PAGE 置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 1 0 1 1 1 頁號(hào)（ 07） 顯示 RAM 共 64 行，分 8 頁，每頁 8 行。 4 列地址（ Y Address）設(shè)置指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 0 0 1 顯示列地址（ 063） 設(shè)置 了頁地址和列地址，就唯一確定了顯示 RAM 中的一個(gè)單元，這樣 MPU 就可以用讀、寫指令讀出該單元中的內(nèi)容或向該單元寫進(jìn)一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。 5 讀狀態(tài)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 0 BUSY 0 ON/OFF REST 0 0 0 0 該指令用來查詢 HD61202 的狀態(tài)，各參量含義如下： BUSY： 1內(nèi)部在工作 0正常狀態(tài) ON/OFF： 1顯示關(guān)閉 0顯示打開 REST： 1復(fù)位狀態(tài) 0正常狀態(tài) 在 BUSY 和 REST 狀態(tài)時(shí)，除讀狀態(tài)指令外，其它指令均不對(duì) HD61202 產(chǎn)生作用。在對(duì) HD61202 操作之前要查詢 BUSY 狀態(tài)，以確定是否可以對(duì) HD61202 進(jìn)行操作。 6 寫數(shù)據(jù)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 0 1 寫 數(shù) 據(jù) 7 讀數(shù)據(jù)指令 R/W RS DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 1 1 讀 顯 示 數(shù) 據(jù) 讀、寫數(shù)據(jù)指令每執(zhí)行完一次讀、寫操作，列地址就自動(dòng)增一，必須注意的是，進(jìn)行讀操作之前，必須有一次空讀操作，緊接著再讀才會(huì)讀出所要讀的單元中的數(shù)據(jù)。 HY12864 的電路結(jié)構(gòu)特點(diǎn) HY12864 是使用 HD61202 作為列驅(qū)動(dòng)器，同時(shí)使用 HD61203 作為行驅(qū)動(dòng)器的液晶模塊。由于 HD61203 不與 MPU 發(fā)生聯(lián)系，只要提供電源就能產(chǎn)生行驅(qū)動(dòng)信號(hào)和各 種同步信號(hào)，比較簡單，因此這就不做介紹了。 下面主要介紹以下 HY12864 這個(gè)模塊的邏輯電路圖。 HY12864 共有兩片HD61202 和一片 HD61203，如下圖 49 所示。 圖 49 HY12864 的邏輯電路圖 在 HY12864 中，兩片 HD61202 的 ADC 均接高電平， RST 也接高電平，這樣在使用 HY12864 時(shí)就不必再考慮這兩個(gè)引腳的作用。 /CSA 跟 HD61202（ 1）的 /CS1相連； /CSB 跟 HD61202（ 2）的 CS1 相連，因此 /CSA、 /CSB 選通組合信號(hào)為 /CSA，/CSB 01 選通（ 1）， /CSA， /CSB 10 選通（ 2）。對(duì)于 HY12864，只要供給 VDD、VSS 和 V0 即可， HD61202 和 HD61203 所需的電源將由模