【正文】 帶有 I2C 接口的單片機(jī)有： CYGNAL 的 C8051F0XX 系列， PHILIPSP87。 ④ 停止，發(fā)送停止信號，結(jié)束 傳輸。接收器上用一位的 ACK（應(yīng)答信號）表明每一個字節(jié)都收到了。 ③ 發(fā)送數(shù)據(jù)，根據(jù)指示位，數(shù)據(jù)在主設(shè)備和從設(shè)備之間傳輸。如下圖 312 所示 圖 312 I2C 總線開始和結(jié)束信號定義 ? I2C 總線上一次典型的工作流程 ① 開始，發(fā)送開始信號，表明傳輸開始。 起始信號： SCL 為高電平時， SDA 由高電平向低電平跳變，開始傳送數(shù)據(jù)。這樣，各控制電路雖然掛在同一條總線上，卻彼此獨(dú)立，互不相關(guān)。 在信息的傳輸過程中， I2C 總線上并接的每一模塊電路既是主控器（或被控器）， 又是發(fā)送器（或接收器），這取決于它所要完成的功能 [14]。在 CPU 與被控 IC 之間、 IC 與 IC 之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率100kbps，采用 7 位尋址，但是由于數(shù)據(jù)傳輸速率和應(yīng)用功能的迅速增加，I2C 總線也增強(qiáng)為快速模式（ 400Kbits/s）和 10 位尋址以滿足更高速度和更 引腳定義 說明 A0 空引腳 A1， A1 器件地址設(shè)定引腳 GND 電源地 SDA 數(shù)據(jù)口 SCL 同步時鐘口 WP 寫保護(hù)口 VCC 電源 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 大尋址空間的需求。當(dāng)然，在任何時間點(diǎn)上只能有一個主控。 I2C 總線的另一個優(yōu)點(diǎn)是，它支持多主控(multimastering)，其中任何能夠進(jìn)行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。由于接口直接在組件之上，因此 I2C 總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本。 I2C 總線產(chǎn)生于上世紀(jì) 80 年代，最初為 音頻和視頻設(shè)備開發(fā)，如今主要在服務(wù)器管理中使用，其中包括單個組件狀態(tài)的通信。 WP 口接低電平時，可以對整個 AT24C04 器件的 512 個字節(jié)進(jìn)行讀寫操作。 ? 需要 9 位的地址進(jìn)行數(shù)據(jù)尋址。 ? 有 2 個器件地址選擇腳，一個 I2C 總線最多能夠掛接 4 個 AT24C04 器件 ? 32 頁，每頁 16 字節(jié)，每次可連續(xù)寫入 16 字節(jié)數(shù)據(jù)。在掉電時存儲剩余電度數(shù)。 P 1 . 6P 1 . 5P 1 . 4P 1 . 3P 1 . 2A T 8 9 C 5 2C P UV C CG N DS D AS C LK 2K 1I C 卡 卡 座R 1 9 R 2 0 R 1 8Q 39 0 1 4Q 29 0 1 2R 2 4R 2 9 R 2 8D 5D 61 K5 . 1 K 3 K5 . 1 K 5 . 1 K+ 5 V+ 5 VI N 4 1 4 8I N 4 1 4 81 0 K 圖 310 IC 卡接口電路 電能存儲器 由于 IC 卡上有許多用戶信息，如用戶號、電表號、電表剩余電量、累計(jì)用電量、電表狀態(tài)等，在電表上電和掉電時需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的保燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 護(hù)，因此需要選擇合適的 E2 PROM 來存放 CPU 讀取到的 IC 卡上的信息以及保護(hù) IC 卡電表的工作狀態(tài)參數(shù)。IC 卡的 VCC 同時經(jīng) VD6 送至 CPU 的 ，檢測有無卡電源短路現(xiàn)象，以防人為破壞。 R2 VD VT2 組成卡上下電電路。為了提高 IC卡操作的可靠性，必須有卡上下電控制電路、卡插入檢測電路、卡短路檢測 電路等輔助電路，結(jié)合軟件可以大大提高其讀寫的準(zhǔn)確性和可靠性。當(dāng)數(shù)據(jù) /命令選擇端 A0 為高電平時，且在寫信號WR 分別有效時，單片機(jī) P0 口向液晶顯示器 SMG12232B2 的 DB7—DB0輸出數(shù)據(jù)和顯示數(shù)據(jù)（如正在讀卡，請稍后；空卡；卡短路；非法卡；超負(fù)荷等）。 液晶顯示器 SMG12232B2 的片選信號引腳 CS2 或 CS1 被選中時 ,液晶顯示器 SMG12232B2 處于工作狀態(tài)。 ? SMG12232B2 中 RAM 的地址映射圖 LCD 顯示屏由兩片控制器控制，每個內(nèi)部帶有 3280 位（ 320B）的 RAMSTA7 STA6 STA5 STA4 STA3 STA2 STA1 STA0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 STA0～ 4 未用 STA5 液晶顯示狀態(tài) 1： 關(guān)閉； 0： 顯示 STA6 未用 STA7 讀寫操作使能 1： 禁止； 0： 允許 第 3 章 單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表硬件電路的實(shí)現(xiàn) 25 緩沖區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如圖 38 所示。 表 34 SMG12232B2 的接口信號說明 顯示容量 12232 點(diǎn)陣 工作溫度 10℃ ～ +50℃ 芯片工作電壓 ～ 存儲溫度 20℃ ～ +60℃ 芯片工作電流 5mA() 背光源類型 EL 最佳工作電壓 背光源工作電壓 點(diǎn)尺寸 背光源工作電流 30mA 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 RST 復(fù)位端（高電平復(fù)位） 9 DB1 數(shù)據(jù)口 1 2 VCC 電源正極 10 DB0 數(shù)據(jù)口 0 3 DB7 數(shù)據(jù)口 7 11 GND 電源地 4 DB6 數(shù)據(jù)口 6 12 WR_____ 寫信號（低電平有效） 5 DB5 數(shù)據(jù)口 5 13 RD______ 讀信號（低電平有效） 6 DB4 數(shù)據(jù)口 4 14 CS1 片選 IC1 信號 7 DB3 數(shù)據(jù)口 3 15 CS2 片選 IC2 信號 8 DB2 數(shù)據(jù)口 2 16 A0 數(shù)據(jù) /命令選擇端 （ H/L） EL+ 背光源驅(qū)動電壓輸入端 EL 背光源驅(qū)動電壓輸入端 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 ③ SMG12232B2 控制器接口說明 ? 基本操作時序（ L 為低電平， H 為高電平） 讀狀態(tài)：輸入 A0=L， CS1 或 CS2=L， RD=L， WR=H 輸出 DB7～ DB0=狀態(tài)字 寫指令：輸入 A0=L， CS1 或 CS2=L， RD=H， WR=L， DB7～ DB0=指令碼 輸出無 讀數(shù)據(jù)：輸 入 A0=H， CS1 或 CS2=L， RD=L， WR=H 輸出 DB7～ DB0=數(shù)據(jù) 寫數(shù)據(jù)：輸入 A0=H， CS1 或 CS2=L， RD=H， WR=L， DB7～ DB0=數(shù)據(jù) 輸出無 ? 狀態(tài)字說明 SMG12232B2 狀態(tài)字說明如 表 35,36 表 35 SMG12232B2 的狀態(tài)字說明 表 35 SMG12232B2 的狀態(tài)字說明 在使用時，對控制器的每次讀寫操作之前，都必須進(jìn)行讀寫檢測。 SMG12232B2 顯示器介紹 第 3 章 單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表硬件電路的實(shí)現(xiàn) 23 ①主要技術(shù)參數(shù) SMG12232B2 的主要技術(shù)參數(shù)如表 33 所示。選用的器件型號是： SMG12232B2，顯示容量為 12232 點(diǎn)陣。 C 32C 3110pFC 1320pFC 1420pFC 15V D 101KR 5010KR 2210KR 30R 2310KR 51S212 M H Z12I C 2T L 52 1V C CV C CV C C+5S1+5+5+5P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R E S E T9R X D10T X D11I N T 012I N T 113T014T115WD16RD17X T A L 218X T A L 119V S S20V C C40P 39P 38P 37P 35P 34P 33P 32EA31A L E30P S E N29P 28P 27P 26P 25P 24P 23P 22P 21A T 89 C 52P 36 圖 37 AT89C52 單片機(jī)控制電路 顯示電路的實(shí)現(xiàn) 本系統(tǒng)采用液晶顯示器。 電阻 R30 和按鍵 S1 構(gòu)成鍵盤，用以實(shí)現(xiàn)顯示內(nèi)容的切換。電容 C13 可濾除高頻干擾，防止單片機(jī)誤復(fù)位。 CPU 就可復(fù)位。電源開啟時，電源對電容 C13 充電，在 CPU的復(fù)位端產(chǎn)生一高脈沖。電容 C1 C15 可起頻率 微調(diào)作用，電容值在 5pF～ 30pF 之間選擇，本電路選 20pF。 IC4 與時鐘電路（包括晶體振蕩器、電容 C1 C15），上電復(fù)位電路（包括 R2 C1 S VD C3 R50）構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)。退出掉電模式的唯一方法是硬件復(fù)位，復(fù)位后將重新定義全部特殊功能寄存 器，但不改變 RAM 中的內(nèi)容，在 Vcc 恢復(fù)到正常工作電平前，復(fù)位應(yīng)無效，且必須保持一定時間以使振蕩器重啟動并穩(wěn)定工作。由硬件復(fù)位終止空閑狀態(tài)只需兩個機(jī)器周期有效復(fù)位信號，在此狀態(tài)下，片內(nèi)硬件禁止訪問內(nèi)部 RAM，但可以訪問端口引腳，當(dāng)用復(fù)位終止空閑方式時，為避免可能對端口產(chǎn)生意外寫入，激活空閑模式的那條指令后一條指令不應(yīng)是一條對端口或外部存儲器的寫入指令。此時，同時將片內(nèi) RAM 和所有特殊功 能寄存器的內(nèi)容凍結(jié)。由于外部時鐘信號是通過一個 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時鐘信號的，所以對外部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時間和最大的低電平持續(xù)時間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 用戶也可以采用外部時鐘。10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。 ③ 時鐘振蕩器 燕山大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 AT89C52 中有一個用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反 相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000H—FFFFH）， EA 端必須保持低電平（接地）。在此 期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置 ALE 禁止位無效。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù) 存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。 ? ALE/PROG——當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時，外接石英晶體和微調(diào)電容。使用片內(nèi)振蕩器時，連接外部石英晶體和微調(diào)電容。 ? GND——電源地。在振蕩器穩(wěn)定工作時候，在第 3 章 單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表硬件電路的實(shí)現(xiàn) 19 RST 腳施加兩個機(jī)器周期（即 24 個晶振周期）以上的高電平，將器件復(fù)位。 P3 口還提供各種替代功能，如表 32 所示。在編程/校驗(yàn)時， P3 口接收某些控制信號。 P3 口作為普通的 I/O 口。 P2口可驅(qū)動 4 個 TTL 負(fù)載。 P2 口也可作普通 I/O 口使用。 當(dāng)使用片外存儲器或外擴(kuò) I/O 口時， P2 口輸出高 8 位地址。 可替代 T2EX 作定時器 2 的捕捉重裝觸發(fā)器輸入端；定時器 2 的計(jì)數(shù)方向控制端。 P1 口可驅(qū)動 4 個 TTL 負(fù)載。在編程和校驗(yàn)時，可用做輸入低 8位地址。 ? P1 口 ——8 位、準(zhǔn)雙向 I/O 口，具有內(nèi)部上拉電阻。當(dāng)作為普通輸入時，應(yīng)將輸出鎖存器置 1。在編程時， P0 口可用于接收指令代碼字節(jié)；在程序校驗(yàn)時， P0 口 可輸出指令字節(jié)（這時需要加外部上拉電阻）。 引腳排列及功能 ① AT89C52 的引腳排列如圖 35 所示 第 3 章 單相電子式預(yù)付費(fèi)電度表硬件電路的實(shí)現(xiàn) 17 C 32C 3110pFC 1320pFC 1420pFC 15V D 101KR 5010KR 2210KR 30R 2310KR 51S212 M H Z12IC 2T L 52 1V C CV C CV C C+5S1+5+5+5P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R E S E T9R X D10T X D11IN T 012IN T 113T014T115WD16RD17X T A L 218X T A L 119V S S20V C C40