SPI、IIC與UART區(qū)別資料

1、SPI、lie、UART 區(qū)別 第一個區(qū)別當(dāng)然是名字：SPI（Serial Peripheral In terface:串行外設(shè)接口 ）;I2C（INTER IC BUS）UART（Universal Asynchronous Receiver Transmitter:通用異步收發(fā)器）第二，區(qū)別在電氣信號線上：SPI總線由三條信號線組成：串行時鐘（SCLK）、串行數(shù)據(jù)輸出（SDO）、串行數(shù)據(jù)輸入（SDI）。SPI總線可以實現(xiàn)多個 SPI設(shè)備互相連接。提供 SPI串行時鐘的SPI設(shè)備為SPI主 機或主設(shè)備（Master），其他設(shè)備為SPI從機或從設(shè)備（Slave）。主從設(shè)備間可以實現(xiàn)全雙工通 信

2、，當(dāng)有多個從設(shè)備時，還可以增加一條從設(shè)備選擇線。如果用通用10 口模擬SPI總線，必須要有一個輸出口 （SDO），一個輸入口 （SDI），另一 個口則視實現(xiàn)的設(shè)備類型而定，如果要實現(xiàn)主從設(shè)備，則需輸入輸出口，若只實現(xiàn)主設(shè)備， 則需輸出口即可，若只實現(xiàn)從設(shè)備，則只需輸入口即可。I2C總線是雙向、兩線（SCL、SDA）、串行、多主控（multi-master ）接口標準，具有總 線仲裁機制，非常適合在器件之間進行近距離、非經(jīng)常性的數(shù)據(jù)通信。在它的協(xié)議體系中， 傳輸數(shù)據(jù)時都會帶上目的設(shè)備的設(shè)備地址，因此可以實現(xiàn)設(shè)備組網(wǎng)。如果用通用IO 口模擬I2C總線，并實現(xiàn)雙向傳輸，則需一個輸入輸出口 （SDA）

3、，另外還 需一個輸出口（SCL）。（注：I2C資料了解得比較少，這里的描述可能很不完備）UART總線是異步串口，因此一般比前兩種同步串口的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多，一般由波特率產(chǎn)生器（產(chǎn)生的波特率等于傳輸波特率的16倍）、UART接收器、UART發(fā)送器組成，硬件上由兩根線，一根用于發(fā)送，一根用于接收。顯然，如果用通用IO 口模擬UART總線，則需一個輸入口，一個輸出口。第三，從第二點明顯可以看出，SPI和UART可以實現(xiàn)全雙工，但I2C不行；第四，看看牛人們的意見吧！wudanyu : I2C線更少，我覺得比 UART、SPI更為強大，但是技術(shù)上也更加麻煩些， 因為I2C需要有雙向IO的支持，而且使用上

4、拉電阻，我覺得抗干擾能力較弱，一般用于同 一板卡上芯片之間的通信，較少用于遠距離通信。SPI實現(xiàn)要簡單一些，UART需要固定的波特率，就是說兩位數(shù)據(jù)的間隔要相等，而SPI則無所謂，因為它是有時鐘的協(xié)議。quickmouse : I2C的速度比SPI慢一點，協(xié)議比 SPI復(fù)雜一點，但是連線也比標準的SPI要少。SPI總線SPI總線簡介同步外設(shè)接口 （SPI）是由摩托羅拉公司開發(fā)的全雙工同步串行總線，該總線大量用在與EEPROM、ADC、FRAM和顯示驅(qū)動器之類的慢速外設(shè)器件通信。SPI （ Serial Peripheral Interface ）是一種串行同步通訊協(xié)議，由一個主設(shè)備和一個或多個

5、從設(shè)備組成，主 設(shè)備啟動一個與從設(shè)備的同步通訊，從而完成數(shù)據(jù)的交換。SPI接口由SDI （串行數(shù)據(jù)輸入），SDO （串行數(shù)據(jù)輸出），SCK （串行移位時鐘），CS （從使能信號）四種信號構(gòu)成，CS決定了唯一的與主設(shè)備通信的從設(shè)備，如沒有 CS信號，則只能存在一個從設(shè)備，主設(shè)備通過產(chǎn)生移位時鐘來發(fā)起通訊。通訊時，數(shù)據(jù)由SDO輸出，SDI輸入，數(shù)據(jù)在時鐘的上升或下降沿由SDO輸出，在緊接著的下降或上升沿由 SDI讀入，這樣經(jīng)過8/16次時鐘的改變，完成 8/16位數(shù)據(jù)的傳輸。SPI通信該總線通信基于主-從配置。它有以下4個信號：MOSI:主出/從入MISO:主入/從出SCK:串行時鐘SS:從屬選擇

6、芯片上從屬選擇”（slaveselect）的引腳數(shù)決定了可連到總線上的器件數(shù)量。在SPI傳輸中，數(shù)據(jù)是同步進行發(fā)送和接收的。數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r鐘基于來自主處理器的時鐘脈沖，摩托羅拉沒有定義任何通用 SPI的時鐘規(guī)范。然而，最常用的時鐘設(shè)置基于時鐘極性 （CPOL）和時鐘相位（CPHA） 兩個參數(shù)，CPOL定義SPI串行時鐘的活動狀態(tài)，而 CPHA定義相對于SO-數(shù)據(jù)位的時鐘相位。CPOL和 CPHA的設(shè)置決定了數(shù)據(jù)取樣的時鐘沿。數(shù)據(jù)方向和通信速度SPI傳輸串行數(shù)據(jù)時首先傳輸最高位 。波特率可以高達5Mbps，具體速度大小取決于 SPI硬件。例女口，Xicor公司的SPI串行器件傳輸速度能達到 5MH

7、z。SPI總線接口及時序SPI總線包括1根串行同步時鐘信號線以及 2根數(shù)據(jù)線。SPI模塊為了和外設(shè)進行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)外設(shè)工作要求，其輸岀串行同步時鐘極性和相位可以進行配置，時鐘極性（CPOL ）對傳輸協(xié)議沒有重大的影響。 如果CPOL=O，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為低電平；如 果CPOL=1，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為高電平 。時鐘相位（CPHA ）能夠配置用于選擇兩種不同的傳輸 協(xié)議之一進行數(shù)據(jù)傳輸。如果 CPHA=0，在串行同步時鐘的第一個跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣；如果CPHA=1，在串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣。SPI主模塊和與之通信的外設(shè)備時鐘相位和極性應(yīng)該一致

8、。SPI主模塊和與之通信的外設(shè)備時鐘相位和極性應(yīng)該一致。個人理解這句話有2層意思：其一，主設(shè)備SPI時鐘和極性的配置應(yīng)該由外設(shè)來決定；其二，二者的配置應(yīng)該保持一致，即主設(shè)備的SDO同從設(shè)備的SDO配置一致，主設(shè)備的 SDI同從設(shè)備的SDI配置一致。因為主從設(shè)備是在SCLK的控制下，同時發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，并通過 2個雙向移位寄存器來交換數(shù)據(jù)。SPI接口時序如圖3、圖4所示。圖3 CPHA=O時SPI總線數(shù)據(jù)傳輸時序圖4 CPHA=1時SPI總線數(shù)據(jù)傳輸時序SPI是一個環(huán)形總線結(jié)構(gòu)，由ss （cs）、sck、sdi、sdo構(gòu)成，其時序其實很簡單，主要是在sck的控制下，兩個雙向移位寄存器進行數(shù)據(jù)交換

9、。假設(shè)下面的8位寄存器裝的是待發(fā)送的數(shù)據(jù)10101010，上升沿發(fā)送、下降沿接收、高位先發(fā)送。那么第一個上升沿來的時候數(shù)據(jù)將會是sdo=1 ;寄存器=0101010x。下降沿到來的時候，sdi上的電平將所存到寄存器中去，那么這時寄存器=0101010sdi，這樣在8個時鐘脈沖以后，兩個寄存器的內(nèi)容互相交換一次。這樣就完成里一個spi時序。例子：假設(shè)主機和從機初始化就緒：并且主機的sbuff=0xaa，從機的sbuff=0x55，下面將分步對spi的8個時鐘周期的數(shù)據(jù)情況演示一遍：假設(shè)上升沿發(fā)送數(shù)據(jù)這樣就完成了兩個寄存器 8位的交換，上面的上表示上升沿、下表示下降沿，sdi、sdo相對于主機而言

10、的。 其中ss引腳作為主機的時候，從機可以把它拉底被動選為從機，作為從機的是時候，可以作為片選腳用。根據(jù)以上分析，一個完整的傳送周期是16位，即兩個字節(jié)，因為，首先主機要發(fā)送命令過去，然后從機根據(jù)主機的名準備數(shù)據(jù)，主機在下一個8位時鐘周期才把數(shù)據(jù)讀回來SPI總線是Motorola公司推出的三線同步接口，同步串行3線方式進行通信：一條時鐘線SCK，條數(shù)據(jù)輸入線MOSI，一條數(shù)據(jù)輸出線 MISO;用于CPU與各種外圍器件進行全雙工、同步串行通訊。SPI主要特點有:可以同時發(fā)岀和接收串行數(shù)據(jù)；可以當(dāng)作主機或從機工作；提供頻率可編程時鐘；發(fā)送結(jié)束中斷標志；寫沖突保護；總線競爭保護等。圖 3示出SPI總

11、線工作的四種方式，其中使用的最為廣泛的是SPI0和SPI3方式（實線表示）:&'KSCK綸入Ln_rLn_丁1 m 廠J." 1PL J匸廠uT -ITJ-LTUSPIOSH3SPI2sm圖2 SPI總線四種工作方式SPI模塊為了和外設(shè)進行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)外設(shè)工作要求，其輸岀串行同步時鐘極性和相位可以進行配置， 時鐘極性（CPOL ）對傳輸協(xié)議沒有重大的影響。如果CPOL=0，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為低電平；如果CPOL=1，串行同步時鐘的空閑狀態(tài)為高電平。時鐘相位（ CPHA ）能夠配置用于選擇兩種不同的傳輸 協(xié)議之一進行數(shù)據(jù)傳輸。如果CPHA=0，在串行同步時鐘的第

12、一個跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣；如果CPHA=1，在串行同步時鐘的第二個跳變沿（上升或下降）數(shù)據(jù)被采樣。SPI主模塊和與之通信的外設(shè)音時鐘相位和極性應(yīng)該一致。SPI接口時序如圖3、圖4所示。二, .SPI功能模塊的設(shè)計根據(jù)功能定義及SPI的工作原理，將整個IP Core分為8個子模塊：uC接口模塊、時鐘分頻模塊、發(fā)送數(shù)據(jù)FIFO模塊、接收數(shù)據(jù)FIFO模塊、狀態(tài)機模塊、發(fā)送數(shù)據(jù)邏輯模塊、接收數(shù)據(jù)邏輯模塊以及中斷形式模 塊。深入分析SPI的四種傳輸協(xié)議可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)一種協(xié)議，只要對串行同步時鐘進行轉(zhuǎn)換，就能得到其余的 三種協(xié)議。為了簡化設(shè)計規(guī)定，如果要連續(xù)傳輸多個數(shù)據(jù)，在兩個數(shù)據(jù)傳輸之間插入一

13、個串行時鐘的空閑 等待，這樣狀態(tài)機只需兩種狀態(tài)（空閑和工作）就能正確工作。SPI協(xié)議心得SPI接口時鐘配置心得：在主設(shè)備這邊配置SPI接口時鐘的時候一定要弄清楚從設(shè)備的時鐘要求，因為主設(shè)備這邊的時鐘極性和相 位都是以從設(shè)備為基準的。因此在時鐘極性的配置上一定要搞清楚從設(shè)備是在時鐘的上升沿還是下降沿接 收數(shù)據(jù)，是在時鐘的下降沿還是上升沿輸岀數(shù)據(jù)。但要注意的是，由于主設(shè)備的SDO連接從設(shè)備的SDI，從設(shè)備的SDO連接主設(shè)備的SDI，從設(shè)備SDI接收的數(shù)據(jù)是主設(shè)備的 SDO發(fā)送過來的，主設(shè)備SDI接收 的數(shù)據(jù)是從設(shè)備SDO發(fā)送過來的，所以主設(shè)備這邊SPI時鐘極性的配置（即 SDO的配置）跟從設(shè)備的S

14、DI接收數(shù)據(jù)的極性是相反的，跟從設(shè)備SDO發(fā)送數(shù)據(jù)的極性是相同的。下面這段話是Sychip Wlan8100Module Spec上說的，充分說明了時鐘極性是如何配置的：The 81xx module will always input data bits at the rising edge of the clock, and the host will always outputdata bits on the falling edge of the clock.意思是：主設(shè)備在時鐘的下降沿發(fā)送數(shù)據(jù)，從設(shè)備在時鐘的上升沿接收數(shù)據(jù)。因此主設(shè)備這邊SPI時鐘極性應(yīng)該配置為下降沿有效。又如，下面

15、這段話是摘自LCD Driver IC SSD1289 :SDI is shifted into 8- bit shift register on every rising edge of SCK in the order of data bit 7, data bit 6data bit 0.意思是：從設(shè)備 SSD1289在時鐘的上升沿接收數(shù)據(jù)，而且是按照從高位到地位的順序接收數(shù)據(jù)的。因此主設(shè)備的SPI時鐘極性同樣應(yīng)該配置為下降沿有效。時鐘極性和相位配置正確后，數(shù)據(jù)才能夠被準確的發(fā)送和接收。因此應(yīng)該對照從設(shè)備的SPI接口時序或者Spec文檔說明來正確配置主設(shè)備的時鐘。IIC關(guān)于IIC總線2

16、I2C總線工作原理2.1總線的構(gòu)成及信號類型I2C總線是由數(shù)據(jù)線SDA和時鐘SCL構(gòu)成的串行總線，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行雙向傳送，最高傳送速率100kbps。各種被控制電路均并聯(lián)在這條總線上，但就像電話機一樣只有撥通各自的號碼才能工作，所以每個電路和模塊都有唯一的地址，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。CPU發(fā)出的控制信號分為 地址碼和控制量 兩部分，地 址碼用來選址，即接通需要控制的電路，確定控制的種類；控制量決定該調(diào)整的類別（如對比度、亮度等）及需要調(diào)整的量。這樣

17、，各控制電路雖然掛在同一條總 線上，卻彼此獨立，互不相關(guān)。I2C總線在傳送數(shù)據(jù)過程中共有三種類型信號，它們分別是：開始信號、結(jié)束信號和應(yīng)答信號。開始信號: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)。 結(jié)束信號:SCL為低電平時，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：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)出一個信號后，等待受控單元發(fā)出一個應(yīng)答信號，CPU 接收到應(yīng)答信號后，根據(jù)實際情況作出是否繼續(xù)傳遞信號的判斷。若未收到應(yīng)答信號，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障。目前有很多半導(dǎo)體集成電路上都集成了I2

18、C接口。帶有I2C接口的單片機有：CYGNAL的C8051F0XX 系列，PHILIPSP87LPC7XX 系列，MICROCHIP 的 PIC16C6XX 系列等。很 多外圍器件如存儲器、監(jiān)控芯片等也提供I2C接口。I2C（Inter Integrated Circuit）總線是一種由 PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連 接微控制器及其外圍設(shè)備。I2C總線產(chǎn)生于在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。例如管理員可對各個組件進行查 詢，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。 可隨時監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)溫

19、度等多個參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。1 I2C總線特點I2C總線最主要的優(yōu)點是其簡單性和有效性。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?？偩€的長度可高達25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持 40個組件。I2C總線的另一個優(yōu)點是， 它支持多主控(multimastering)，其中任何能夠進行發(fā)送和接收的設(shè)備都可以成為主總線。 一個主控能夠控制信號的傳輸和時鐘頻率。當(dāng)然，在任何時間點上只能有一個主控。I2C總線的時鐘信號在I2C總線上傳送信息時的 時鐘同步信號是由掛接在 SCL時鐘線上的所有器件的邏輯 與

20、”完成的。SCL線上由高電平到低電平的跳變將影響到這些器件，一旦某個器件的時鐘信號變?yōu)榈碗娖?，將?SCL線上所有器件開始并保護低電平期。此時，低電平周期短的器件 的時鐘由低至高的跳變并不影響SCL線的狀態(tài)，這些器件將進入高電平等待的狀態(tài)。當(dāng)所有器件的時鐘信號都變?yōu)楦唠娖綍r，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開始它們的高電平期。其后，第一個結(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)生一個同步時鐘?？梢?，時鐘低電平時間由時鐘低電平期 最長的器件決定，而時鐘高電平時間由時鐘高電平期最短的器件決定。I2C總線的傳輸協(xié)議與數(shù)據(jù)傳送起始和停止條件在數(shù)據(jù)傳送過

21、程中，必須確認數(shù)據(jù)傳送的開始和結(jié)束。在I2C總線技術(shù)規(guī)范中，開始和結(jié)束信號(也稱啟動和停止信號)的定義如圖3所示。開始信號：當(dāng)時鐘總線SCL為高電平時，數(shù)據(jù)線SDA由高電平向低電平跳變， 開始傳送數(shù) 據(jù)。結(jié)束信號：當(dāng)SCL線為高電平時，SDA線從低電平向高電平跳變，結(jié)束傳送數(shù)據(jù)。開始和結(jié)束信號都是由主器件產(chǎn)生。 在開始信號以后，總線即被認為處于忙狀態(tài)， 其它器件 不能再產(chǎn)生開始信號。 主器件在結(jié)束信號以后退出主器件角色， 經(jīng)過一段時間過，總線被認 為是空閑的。sp開始信號圖3超始和停止信號圖數(shù)據(jù)格式I2C總線數(shù)據(jù)傳送采用時鐘脈沖逐位串行傳送方式， 在SCL的低電平期間，SDA線上高、 低電平能

22、變化，在高電平期間， SDA上數(shù)據(jù)必須保護穩(wěn)定，以便接收器采樣接收 ，時序如 圖4所示。數(shù)據(jù)穩(wěn)定伏盍數(shù)據(jù)妾化允許圖4數(shù)據(jù)傳送時序圖I2C總線發(fā)送器送到 SDA線上的每個字節(jié)必須為 8位長，傳送時高位在前，低位在后 < 與之對應(yīng)，主器件在SCL線上產(chǎn)生8個脈沖；第9個脈沖低電平期間，發(fā)送器釋放SDA線，接收器把SDA線拉低，以給出一個接收確認位；第9個脈沖高電平期間，發(fā)送器收到這個確認位然后開始下一字節(jié)的傳送，下一個字節(jié)的第一個脈沖低電平期間接收器釋放 SDA。每個字節(jié)需要9個脈沖，每次傳送的字節(jié)數(shù)是不受限制的。I2C總線的數(shù)據(jù)傳送格式是在 I2C總線開始信號后，送出的第一字節(jié)數(shù)據(jù)是用來選

23、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中；方向位為“ 1表示主器件將從從器件讀信息。格式如下：1010 A2 A1 A0 R/W注：前四位固定為 1010。開始信號后，系統(tǒng)中的各個器件將自己的地址和主器件送到總線上的地址進行比較，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）決定。發(fā)送完第一個字節(jié)后再開始發(fā)數(shù)據(jù)信號。響應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸必須帶響應(yīng)。相關(guān)的響應(yīng)時鐘脈沖由主機產(chǎn)生，當(dāng)主器件發(fā)送完一字節(jié)的數(shù)據(jù) 后，接著發(fā)出對應(yīng)于 SCL線上的一個時鐘（ACK）認

24、可位，此時鐘內(nèi)主器件釋放SDA線,一字節(jié)傳送結(jié)束，而從器件的響應(yīng)信號將SDA線拉成低電平，使 SDA在該時鐘的高電平期間為穩(wěn)定的低電平。從器件的響應(yīng)信號結(jié)束后，SDA線返回高電平，進入下一個傳送周期。通常被尋址的接收器在接收到的每個字節(jié)后必須產(chǎn)生一個響應(yīng)。當(dāng)從機不能響應(yīng)從機地 址時，從機必須使數(shù)據(jù)線保持高電平，主機然后產(chǎn)生一個停止條件終止傳輸或者產(chǎn)生重復(fù)起始條件開始新的傳輸。如果從機接收器響應(yīng)了從機地址但是在傳輸了一段時間后不能接收更 多數(shù)據(jù)字節(jié)，主機必須再一次終止傳輸。這個情況用從機在第一個字節(jié)后沒有產(chǎn)生響應(yīng)來表 示。從機使數(shù)據(jù)線保持高電平主機產(chǎn)生一個停止或重復(fù)起始條件。完整的數(shù)據(jù)傳送過程如

25、圖5所示。IIilIIIIII*IIILtIII一_JILI IIII IIII lAjSTART ADDRESS FUW ACKDATAACKDA砧ACK STOP圖5完整的數(shù)據(jù)傳送過程I2C總線還具有廣播呼叫地址用于尋址總線上所有器件的功能。若一個器件不需要廣播呼叫尋址中所提供的任何數(shù)據(jù)， 則可以忽咯該地址不作響應(yīng)。 如果該器件需要廣播呼叫尋址中 按需提供的數(shù)據(jù)，則應(yīng)對地址作出響應(yīng)，其表現(xiàn)為一個接收器。3總線基本操作I2C規(guī)程運用主/從雙向通訊。器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總線上，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)。總線必須由主器件（通常為微控制器）控制

26、，主器件產(chǎn)生串行時鐘（SCL ）控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件。SDA線上的數(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)的改變被用來表示起始和停止條件。參見圖1。圖1串行總線上的數(shù)據(jù)傳送順序3.1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型識別符（不同的芯片類型有不同的定義，EEPROM 般應(yīng)為1010 ），接著三位為片選，最后一位為讀寫位，當(dāng)為1時為讀操作，為0時為寫操作。如圖2所示。1L10fAT JU WWL j 11 11 L1ADOAESS圖2控制字節(jié)配置3.2寫操作寫操作分為字節(jié)寫和頁面寫兩種操作，對于頁面寫根據(jù)芯片的

27、一次裝載的字節(jié)X匚 K不同有所不同。關(guān)于頁面寫的地址、應(yīng)答和數(shù)據(jù)傳送的時序參見圖3。日誠 W-ilWiV *jHL JA10U :,r i-5" l, <*T<« Fri 口 mi;_ _ _ftE>IJK ftETlVmfU4CIM嶼圖3頁面寫3.3讀操作讀操作有三種基本操作：當(dāng)前地址讀、隨機讀和順序讀。 圖4給出的是順序讀的時序圖。應(yīng)當(dāng)注意的是：最后一個讀操作的第 9個時鐘周期不是 不關(guān)心”為了結(jié)束讀操作， 主機必須在第9個周期間發(fā)出停止條件或者在第9個時鐘周期內(nèi)保持 SDA為高電平、然后發(fā)出停止條件。圖4順序讀A EKi'i," r

28、 IHiAl EF4實例：X24C04與MCS-51單片機軟硬件的實現(xiàn) X24C04是XICOR 公司的CMOS 4096位串行EEPROM，內(nèi)部組織成 512X8位。16字節(jié)頁面寫。與 MCS-51單片機接口如圖 5 所示。由于SDA是漏極開路輸出，且可以與任何數(shù)目的漏極開路或集電極開路輸出 線或(wire-Ored )連接。上拉電阻的選擇可參考X24C04的數(shù)據(jù) 手冊。下面是通過I2C接口對X24C04進行單字節(jié)寫操作的例程。流程圖及源程序如下：圖5 X24C04與51單片機接口;名稱：BSENT;描述：寫字節(jié);功能：寫一個字節(jié);調(diào)用程序：無;輸入?yún)?shù)：A；輸出參數(shù)：無BSEND: MOV

29、 R2,#08H ; 1 字節(jié) 8 位SENDA: CLR P3.2;RLC A;左移一位MOV P3.3,C;寫一位SETB P3.2DJNZ R2,SENDA;寫完8個字節(jié)？CLR P3.2;應(yīng)答信號SETB P3.3SETB P3.2RET氐M饒?zhí)栁鋐t；-F.早如轟左卷-tt弊此泄ll至-!'：'匸怙'苗習(xí)»Fn |圖6流程圖5結(jié)束語在I2C總線的應(yīng)用中應(yīng)注意的事項總結(jié)為以下幾點：1）嚴格按照時序圖的要求進行操作，2）若與口線上帶內(nèi)部上拉電阻的單片機接口連接，可以不外加上拉電阻。3） 程序中為配合相應(yīng)的傳輸速率，在對口線操作的指令后可用 NOP指令加一

30、定的延時。4） 為了減少意外的干擾信號將 EEPROM內(nèi)的數(shù)據(jù)改寫可用外部寫保護引腳（如果有） 或者在EEPROM內(nèi)部沒有用的空間寫入標志字，每次上電時或復(fù)位時做一次檢測，判斷 EEPROM是否被意外改寫。關(guān)于IIC總線的操作注意事項1、對IIC總線的一次操作完之后，需要等待一段時間才能進行第二次操作。否則是啟動不了總線的：）2、在時鐘線（SCL ）為高電平的時候，一定不能動數(shù)據(jù)線（ SDA ）狀態(tài)，除非是啟動或者結(jié)束總線型號容量器件/業(yè)面尋址字節(jié)可尋址位模塊24C01128B（1010 ）（A2）（A1）（A0）（0 或 1）3128B24C02256B（1010 ）（A2）（A1）（A0）

31、（0 或 1）3256B24C04512B（1010 ）（A2）（A1）（P0）（0 或 1）22X256B24C081024B（1010）（A2）（P1）（P0）（0 或 1）14X256B24C162048B（1010）（P2）（P1）（P0）（0 或 1）08X256B解析：lie總線接口器件24C系列非易失性存儲器與 89C51接口采用軟件模擬lie。24C系 列存儲器器件地址統(tǒng)一為1010XXXX，不要問為什么，這是廠家出廠的時候規(guī)定好的了。至于24C的引腳功能和89C51的接口我就不多說了，本文的重點主要是如何應(yīng)用。上面說了，器件的地址字節(jié)的高位是1010，那么低4位呢？先說最后一

32、位吧，最后一位為0的時候表示89C51要寫數(shù)據(jù)入存儲器，1的時候表示要從存儲器讀數(shù)據(jù)。還剩下中三位A2，A1和A0。它們的高低電平取決于 24C的A2，A1，A0是接高電平還是接地。A2，A1和A0有8個組合，因此可以擴展 8個相同的器件，根據(jù) A2、A1、A0的不同，一樣的 器件也會有不同的地址。 那么是不是每一個 24C都可以擴展8個呢？不是的。注意上表，24C01 有三個可尋址位， A2，A1，A0，所以可以擴展 8個，24C02也一樣。而04則只可以擴展4個08只可以擴展2個，16就沒有擴展了，只可以掛一片24C16。為什么呢？因為訪問24C系列除了訪問器件地址外，還要訪問器件內(nèi)的字節(jié)

33、的地址。例如24C01，要對其操作，就先選選中它的地址，然后操作第一個字節(jié)或其他字節(jié)，這些字節(jié)也是有地址的，分模塊，用 一個字節(jié)表示，最多可以操作256個字節(jié)。24C01和24C02不大于256個字節(jié)，對其操作 就簡單得多了。但 24C04，08和16呢？他們都大于256個字節(jié)，怎么辦？分模塊。注意到上表的P0，P1，P3沒有？把04分成兩個模塊，2X256B，08四個模塊，16就八個模塊。 究竟怎么模塊操作呢？拿 24C08為例，有A2 P1 P0 。A2只可以0或1 ,所以只能擴展2個24C08 , 苴丿、內(nèi)有4個256字節(jié)的模塊，要操作哪個模塊取決于P1 , P0的組合。例如，24C08

34、的地址字節(jié) 為1010000X第一個字節(jié)地址為 0，第256個地址為255，如果地址字節(jié)是 1010001X，那 么第256個字節(jié)的地址為 0,第512個字節(jié)的地址為 255。就如此。再用24C08舉例說明如何擴展，當(dāng)兩個 24C08的A2腳分別接高電平和地的時候，就可以了，這樣就擴展了，他們的器件地址分別是 1010000X和1010100X。當(dāng)要讀第一個（A2 接地）24C08的的第一個模塊的數(shù)據(jù)時候，單片機先發(fā)送地址字節(jié)10100001 ;當(dāng)要把數(shù)據(jù)寫進第二個（A2接高電平）24C08的第二個模塊的時候，應(yīng)發(fā)送10101010地址字節(jié)。=P3A4;/TO=P3A5;/T1不再說了，再說我

35、瘋了，看程序吧。這是對 復(fù)制內(nèi)容到剪貼板代碼：#i nclude & It;reg51.h&gt;/*全局符號定義*/#defi ne WRITE 0xA024C016的器件地址SLA和方向位 W */#defi ne READ0xA124C04的器件地址SLA和方向位R */#defi ne BLOCK_SIZE100字節(jié)個數(shù)*/#defi ne uchar un sig ned char#defi ne HIGH 1#defi ne LOW 0#defi ne FALSE 0#defi ne TRUE FALSEsbit SCLsbit SDA24C16操作的例子。*/*定

36、義/*定義/*定義指定象單元*/void delayi2c( void ) Jvoid l_start( void ) SCL = HIGH ; delayi2c();SDA = LOW ; delayi2c();SCL = LOW ; delayi2c();void l_stop( void ) SDA = LOW ; delayi2c();SCL = HIGH ; delayi2c();SDA = HIGH ; delayi2c();SCL = LOW ; delayi2c();/初始化void I_init( void ) SCL = LOW ;I_stop();bit l_clock(

37、 void ) bit sample ;SCL = HIGH ;delayi2c();sample = SDA ;SCL = LOW ;delayi2c();return ( sample );/發(fā)送8位數(shù)據(jù)bit I_se nd( uchar I_data ) uchar i ;/*發(fā)送8位數(shù)據(jù)*/for ( i=0 ; i&lt;8 ; i+ ) SDA = (bit)( l_data &amp; 0x80 );l_data = l_data & It ;&It; 1 ; l_clock();/*請求應(yīng)答信號ACK */SDA = HlGH ;return

38、( l_clock();/接受8位數(shù)據(jù)uchar l_receive( void ) uchar l_data = 0 ;register uchar i ;for ( i=0 ; i&lt;8 ; i+ ) l_data *= 2 ;if (l_clock() l_data+ ;return ( l_data );/應(yīng)答void l_Ack( void ) SDA = LOW; l_clock();SDA = HIGH; void wait_5ms( void ) int i ;for ( i=0 ; i&lt;1000 ; i+ )J/向24C04寫入器件地址和一個指定的字

39、節(jié)地址。bit E_address(uchar page ,uchar Address )I_start();if ( I_se nd( WRITE +page)retur n ( l_se nd( Address ); elsereturn ( FALSE );/參數(shù)的含義：從第幾個模塊（不超過 3）,模塊中第幾個字節(jié)（不超過 /寫到RAM央象的第幾個字節(jié)和讀的長度bit E_read_block（uchar page, uchar addr,uchar arraypo in t,uchar Ion gth）uchar i ;/*從地址0開始讀取數(shù)據(jù)*/if ( E_address(page

40、, addr ) ) /*發(fā)送重復(fù)啟動信號*/l_start();if ( l_send( READ+page ) ) for ( i=0; i&lt;=longth ;i+ )EAROMImagearraypo in t+i =l_receive();if ( i != Ion gth ) I_Ack();else I_clock()JI_stop(); return ( TRUE );else I_stop(); return ( FALSE );elseI_stop();return ( FALSE );bit E_write_block(uchar page,uchar add

41、r,uchar arraypo in t,uchar Ion gth)uchar i ;for ( i=addr; i&l t;=addr+l on gth ; i+ ) if ( E_address(page,i) &amp;&amp;I_se nd( EAROMImagearraypoi nt+i-addr ) ) I_stop();255)wait_5ms();elsereturn ( FALSE );return ( TRUE );/testvoid mai n() EAROMImage39=Oxfe;SCON = 0x5a;TMOD = 0x20;TCON = 0x69;TH1 = 0xfd;ln it();/ I2C總線初始化P仁 0xFF;if (E_write_block(0,8,39,1)P1= 0xFE;/p10elseif (E_read_block(0,8,55,1)elseP仁P1& amp;0xFD;if(EAROMImage55=0xfe)P仁 P1 &amp;0x0FB;while(1);OC門分析我們