i2c課程設(shè)計(jì)--基于arm的i2c接口設(shè)計(jì)-展示頁
2025-06-18 15:47本頁面
【正文】 I2C總線上 的信號 . I2C總線數(shù)據(jù)傳送 I2C總線 上連接的 每個(gè)器件都有自己唯一確定的地址，啟動條件后主機(jī)發(fā)送的第一個(gè)字節(jié)就是被讀寫的從器件地址，其中第 8 位為方向位， “0”(W)表示主 5 器件發(fā)送， “1”(R)表示主器件接收。 當(dāng)從器件不能再接收另外的字節(jié)時(shí)也會出現(xiàn)在種情況。主器件收發(fā)每個(gè)字節(jié)后產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘應(yīng)答脈沖，在這期間，發(fā)送器必須保證 SDA 為高，由接收器將 SDA 拉低，稱為應(yīng)答信號 (ACK)。在啟動和停止條件之間可轉(zhuǎn)送的數(shù)據(jù)不受限制，但每個(gè)字節(jié)必須為 8 位。 停止條件 ： 在 SCL為高電平時(shí)， SDA出現(xiàn)一個(gè)上升沿則停止使用 I2C總線。 主器件發(fā)送時(shí)鐘、啟動位、數(shù)據(jù)工作方式，從器件則接收時(shí)鐘及數(shù)據(jù)工作方式 ， 接收或發(fā)送則根據(jù)數(shù)據(jù)的傳送方向決定。只有在時(shí)鐘線為低電平時(shí)，才允許數(shù)據(jù)線上的電平狀態(tài)變化，如圖 1 所示。 接收器：總線上接收數(shù)據(jù)的器件。 . I2C總線數(shù)據(jù)傳輸中的接受 /發(fā)送器 I2C 總線系統(tǒng)中發(fā)送器與接收器來表明數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)送方與接收方。總線協(xié)議規(guī)定 , 各主節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信時(shí)都要有起始、結(jié)束、發(fā)送數(shù)據(jù)和應(yīng)答信號，這些信號都是通信過程中的基本單元。 ． I2C 總線基本原理 I2C 總線系統(tǒng)是由 SCL（串行時(shí)鐘）和 SDA（串行數(shù)據(jù)）兩根總線構(gòu)成的，該總線有嚴(yán)格的時(shí)序要求。 關(guān)鍵字 : I2C 串行接口 UART 外部存儲器 顯示器 LCD1602 3 正文： 1. 設(shè)計(jì)原理與總體方案： 本設(shè)計(jì)包含三個(gè)部分： UART 發(fā)送數(shù)據(jù)部分、 I2C 讀寫存儲器部分、 LCD1602顯示部分，下面分別介紹各部分原理。目前比較流行的串行擴(kuò)展總線中， I2C 總線以其嚴(yán)格的規(guī)范和眾多支持 I2C 接口的外圍器件而獲得了廣泛的應(yīng)用。 1 課 程 設(shè) 計(jì) 報(bào) 告 論文題目 基于 ARM 的 I2C 接口設(shè)計(jì) 學(xué)院（系）： 電子信息與自動化學(xué)院 班 級： 測控技術(shù)與儀器 學(xué)生姓名： 劉鑫 同組同學(xué)： 朱紅培 學(xué) 號： 11007030117 學(xué) 號： 11007030138 指導(dǎo)教師： 楊澤林 王先全 楊繼森 魯進(jìn) 時(shí)間： 從 2021 年 6 月 10 日 到 2021 年 6 月 28 日 評閱教師評語： 課程設(shè)計(jì)成績 考勤成績 實(shí)做成績 報(bào)告成績 總評成 績 指導(dǎo)教師簽名： 2 摘要 : 近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及集成電路技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)日漸普及，在通訊、網(wǎng)絡(luò)、工控、醫(yī)療、電子等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用。 I2C 是一種較為常用的串行接口標(biāo)準(zhǔn)，具有協(xié)議完善、支持芯片較多和占用I/O 線少等優(yōu)點(diǎn)， 主要在服務(wù)器管理中使用，可隨時(shí)監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、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，便于管理。 因此，我們對 I2C 接口進(jìn)行了必要的探究，通過 UART(異步串行接口 )發(fā)送字節(jié)數(shù)據(jù)，然后利用 I2C 串行接口對外部存儲器 24C01 進(jìn)行讀寫，最后通過顯示器LCD1602 顯示，正確驗(yàn)證了 I2C的通訊功能。 . 異步串行接口 UART 是異步串 行接口， LPC2021 系列 ARM7 包含 2 個(gè) UART:UART0 和 UART1，UART0 只有 TXD（串行輸出）和 RXD（串行輸入）兩個(gè)引腳，只需設(shè)置相應(yīng)的寄存器即可實(shí)現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)收發(fā)功能?？偩€工作時(shí) , 由串行時(shí)鐘線 SCL 傳送時(shí)鐘脈沖 , 由串行數(shù)據(jù)線 SDA 傳送數(shù)據(jù)?？偩€傳送是以 幀為單位進(jìn)行的， 每當(dāng)發(fā)送完 1 個(gè)字節(jié)后 , 接收節(jié)點(diǎn)就相應(yīng)給一應(yīng)答信號。 發(fā)送器：總線上發(fā)送數(shù)據(jù)的器件。 . I2C總線上數(shù)據(jù)的有效性 I2C 總線數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，在時(shí)鐘線高電平期間數(shù)據(jù)線上必須保持有穩(wěn)定的邏輯電平的狀態(tài)，高電平為數(shù)據(jù) 1，低電平為數(shù)據(jù) 0。 4 圖 1 I2C總線數(shù)據(jù)位傳送 . I2C總線數(shù)據(jù)傳送的起始 、 停止 與應(yīng)答 I2C 總線可以構(gòu)成多主數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)，但只有帶 CPU 的器件可以成為主器件。 I2C 總線上數(shù)據(jù)傳送時(shí)的啟動、結(jié)束和有效狀態(tài)都由 SDA、 SCL 的電平狀態(tài)決定，在 I2C 總線規(guī)程中啟動和停止條件規(guī)定如下： 啟動條件 ： 在 SCL 為高電平時(shí)， SDA 出現(xiàn)一個(gè)下降沿則啟動 I2C 總線
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