I2C总线接口及SPR4096应用
IIC串行总线的工作原理及应用讲解
三、在51上用P1口模拟I2C (c语言)
/* 电平模拟函数和基本读写函数 void IIC_Start(void); void IIC_Stop(void); void SEND_0(void); void SEND_1(void); bit Check_Acknowledge(void); void Write_Byte(uchar b); bit Write_N_Bytes(uchar *buffer,uchar n)； bit Read_N_Bytes(uchar SlaveAdr,uchar n,uchar *buffer); uchar Read_Byte(void); */
一、典型信号模拟 为了保证数据传送的可靠性，标准的I2C
总线的数据传送有严格的时序要求。I2C总 线的起始信号、终止信号、发送“0”及发 送“1”的模拟时序 ：
I2C总线信号类型
▪ 开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开 始传送数据。
▪ 结束信号：SCL为低电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结 束传送数据。
▪在起始信号后的应答时钟脉冲仅仅是为了和总线所 使用的格式一致，并不要求器件在这个脉冲线器件的接口
一、总线数据传送的模拟
主机可以采用不带I2C总线接口的单片机，如 80C51、AT89C2051等单片机，利用软件实现I2C 总线的数据传送，即软件与硬件结合的信号模拟。
引导过程由起始信号、起始字节、应答位、 重复起始信号（Sr）组成。
▪请求访问总线的主机发出起始信号后，发送起始字 节（0000 0001），另一个单片机可以用一个比较低 的速率采样SDA线，直到检测到起始字节中的7个 “0”中的一个为止。在检测到SDA线上的高电平后， 单片机就可以用较高的采样速率，以便寻找作为同 步信号使用的第二个起始信号Sr。
单片机中的总线接口设计与应用
单片机中的总线接口设计与应用作为嵌入式系统中的重要组成部分，单片机在各种应用领域中发挥着重要的作用。
总线接口设计是单片机系统中不可忽视的一部分，他在单片机与其他外设之间起着桥梁的作用。
本文将探讨单片机中的总线接口设计与应用的相关内容。
一、总线接口概述总线接口是单片机与外设之间进行数据交换的通信线路。
通过总线接口，单片机可以与各种外设进行数据的收发、控制信号的传输等操作。
常见的总线接口设计包括I2C、SPI、UART等。
1. I2C（Inter-Integrated Circuit）总线I2C是一种常见的串行通信协议，它使用两根线路（SDA和SCL）进行数据和时钟信号的传输。
单片机通过I2C总线可以与多个设备进行通信，每个设备通过唯一的地址来识别。
I2C总线接口的设计与应用需要注意以下几个方面：（1）硬件电路设计：I2C总线的硬件电路包括I2C总线控制器、电平转换电路、上拉电阻等。
其中，电平转换电路用于将单片机的信号电平转换为I2C总线所需的电平。
（2）软件设计：在单片机中，需要编写相应的软件程序来实现I2C总线的读写操作。
软件程序需要对I2C总线进行初始化，并实现对不同设备的访问与数据交换。
2. SPI（Serial Peripheral Interface）总线SPI总线是一种全双工的串行通信协议，它使用四根线路（SCLK、MOSI、MISO和SS）进行数据的传输和设备的选择。
SPI总线常用于单片机与外部存储器、传感器等设备之间的通信。
SPI总线接口的设计与应用需要注意以下几个方面：（1）硬件电路设计：SPI总线的硬件电路包括SPI总线控制器、数据线、时钟线和设备选择线等。
其中，设备选择线（SS）用于选择与单片机通信的设备。
（2）软件设计：在单片机中，需要编写相应的软件程序来实现SPI总线的读写操作。
软件程序需要进行SPI总线的初始化，并实现与具体设备之间的数据交换。
3. UART（Universal Asynchronous Receiver/Transmitter）总线UART总线是一种常见的串行通信协议，它通过两根线路（RX和TX）进行异步的数据传输。
I2C总线接口
I2C串行EEPROM
常见的EEPROM有AT24C01/02/04/08/16等型号，其内部存储 容量分别是1K、2K、4K、8K和16Kbit
AT24CXX的引脚除了I2C总线所需的SCL和SDA外，还有
WP(写保护)：提供硬件数据保护 A2、A1、A0(器件地址)：当总线上有多片AT24CXX时，地址信
SCL ;SCL变低，SDA上数据可以变化
I2C_DELAY ;等待从设备将数据送出
SCL ;通知从设备，数据不可变化
I2C_DELAY
;等待数据稳定
C, SDA
;接收
A
;移入A
B, I2C_RNEXT_B
;循环
B
;恢复B
实现I2C时序的子程序(续)
总线必须由主设备控制 无论是主设备还是从设备，接收一个字节后必须发出一个确认
信号ACK 总线空闲时，SCL和SDA都必须保持高电平 I2C总线传送数据时，在时钟线SCL高电平期间，数据线SDA必
须保持稳定的逻辑电平状态。只有在时钟线为低时，才高电平期间，数据线出现的由高到低的跳变定义 为起始信号(S)，启动I2C总线操作
;I2C信号引脚
;总线状态初始化 ;SCL和SDA都是高电平
;延时
SDA SCL I2C_DELAY SDA I2C_DELAY
;发送起始信号S ;SCL和SDA都是高电平
;SDA变低
实现I2C时序的子程序(续)
I2C_SEND_8B: PUSH MOV
I2C_SNEXT_B: CLR RLC MOV CALL SETB CALL DJNZ POP RET
每一字节数据都是由最高有效位在前 全部数据发送结束后，主设备发送终止信号P
I2C总线原理及应用实例
I2C总线原理及应用实例I2C总线是一种串行通信总线，全称为Inter-Integrated Circuit，是Philips（飞利浦）公司在1982年推出的一种通信协议。
它可以用于连接各种集成电路（Integrated Circuits，ICs），如处理器、传感器、存储器等。
I2C总线的原理是基于主从架构。
主设备（Master）负责生成时钟信号，并发送和接收数据，从设备（Slave）通过地址识别和响应主设备的命令。
I2C总线使用两根线来传输数据，一根是时钟线（SCL），用于主设备生成的时钟信号；另一根是数据线（SDA），用于双向传输数据。
1. 主设备发送起始位（Start）信号，将SDA线从高电平拉低；然后通过SCL线发送时钟信号，用于同步通信。
2.主设备发送从设备的地址，从设备通过地址识别确定是否响应。
3.主设备发送要传输的数据到从设备，从设备响应确认信号。
4. 主设备可以继续发送数据，或者发送停止位（Stop）信号结束通信。
停止位是将SDA线从低电平拉高。
1.温度监测器：I2C总线可以连接到温度传感器上，通过读取传感器的输出数据，进行温度的监测和控制。
主设备可以设置警报阈值，当温度超过阈值时，可以触发相应的措施。
2.显示屏：很多智能设备上的显示屏都采用了I2C总线，如液晶显示屏（LCD）或有机发光二极管（OLED）等。
主设备通过I2C总线发送要显示的信息，并控制显示效果，如亮度、对比度、清晰度等参数。
3.扩展存储器：I2C总线可以用于连接外部存储器，如电子存储器（EEPROM）。
通过I2C总线，可以读取和写入存储器中的数据，实现数据的存储和传输。
4.触摸屏控制器：许多触摸屏控制器也使用了I2C总线，主要用于将触摸信号传输给主设备，并接收主设备的命令。
通过I2C总线，可以实现对触摸屏的操作，如单击、滑动、缩放等。
5.电源管理器：一些电源管理器也采用了I2C总线，用于控制和监测电池电量、充电状态、电压、电流等参数。
I2C串行总线工作原理及应用
I2C串行总线工作原理及应用I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种串行总线通信协议，用于在数字系统之间传输数据。
它由飞利浦公司开发，用于连接微控制器、存储器和外围设备等数字电子设备。
I2C总线是一种非常常见的通信协议，被广泛应用于许多领域，包括消费电子、通信、工业自动化和汽车电子等。
I2C总线的工作原理是基于主从架构。
其中一个设备担任主机角色，控制总线的操作和数据传输。
其他设备则是从设备，等待主机的指令，并按照指令执行相应的操作。
总线上可以连接多个从设备，每个设备都有一个唯一的7位或10位地址，主机通过这个地址来选择要与之通信的从设备。
I2C总线是串行通信的，使用两根数据线：Serial Data Line（SDA）和Serial Clock Line（SCL）。
SDA用于传输数据，SCL用于传输时钟信号。
在每个时钟周期，主机通过变动SCL线上的电平来同步通信，而SDA线的电平表示数据位。
总线上的每个设备都必须能够感知和响应这些时钟信号，并在正确的时机进行数据传输。
I2C总线还有两种常见的模式：主模式和从模式。
主模式由主机设备控制，通常用于发起读写操作。
从模式由其他设备控制，用于响应读写操作。
主模式下，主机发送一个启动信号（Start），然后发送目标设备的地址（包括读/写位），设备响应后进行数据传输。
传输完成后，主机发送一个停止信号（Stop），结束通信。
从模式下，从设备等待主机的启动信号和地址，然后响应主机的读写操作。
I2C总线的应用广泛。
以下是一些常见的应用领域：1.消费电子产品：例如智能手机、电视、音频设备等都使用I2C总线连接不同的模块和传感器。
例如，智能手机使用I2C连接触摸屏、陀螺仪和环境传感器等多个外围设备。
2.工业自动化：I2C总线被用于连接传感器和执行器到PLC（可编程逻辑控制器）或其他控制系统。
通过I2C总线，传感器可以实时将数据传输给控制系统，并控制执行器的动作。
I2C总线
双向二线制同步串行总线
01 工作原理
03 数据传输
目录
02 特征 04 模式
基本信息
I2C总线是由Philips公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上 的器件之间传送信息。
主器件用于启动总线传送数据，并产生时钟以开放传送的器件，此时任何被寻址的器件均被认为是从器 件．在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的，而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件， 则主机首先寻址从器件，然后主动发送数据至从器件，最后由主机终止数据传送；如果主机要接收从器件的数据， 首先由主器件寻址从器件．然后主机接收从器件发送的数据，最后由主机终止接收过程。在这种情况下．主机负 责产生定时时钟和终止数据传送。
6、连接到总线的外部上拉器件必须调整以适应快速模式I2C总线更短的最大允许上升时间。对于负载最大是 200pF的总线，每条总线的上拉器件可以是一个电阻，对于负载在200pF~400pF之间的总线，上拉器件可以是一个 电流源（最大值3mA）或者是一个开关电阻电路。
高速模式
高速模式（Hs模式）器件对I2C总线的传输速度有巨大的突破。Hs模式器件可以在高达3.4Mbit/s的位速率 下传输信息，而且保持完全向下兼容快速模式或标准模式（F/S模式）器件，它们可以在一个速度混合的总线系 统中双向通讯。
Hs模式传输除了不执行仲裁和时钟同步外，与F/S模式系统有相同的串行总线协议和数据格式。
高速模式下I2C总线规范如下：
1、Hs模式主机器件有一个SDAH信号的开漏输出缓冲器和一个在SCLH输出的开漏极下拉和电流源上拉电路。 这个电流源电路缩短了SCLH信号的上升时间，任何时候在Hs模式，只有一个主机的电流源有效；
单片机中的I2C总线通信协议与应用
单片机中的I2C总线通信协议与应用I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种常见的串行总线协议，广泛应用于许多嵌入式系统中。
在单片机开发中，I2C总线通信协议具有重要的作用，它可以实现多个设备之间的数据交换和通信。
本文将介绍I2C 总线通信协议的原理及其在单片机中的应用。
一、I2C总线通信协议的原理I2C总线通信协议最初由飞利浦（Philips）公司于1980年提出，旨在简化外设与主控制器之间的通信。
I2C总线通信协议使用两根信号线（SCL、SDA）来传输数据，其中SCL为时钟线，SDA为数据线。
SCL由主控制器生成并控制整个通信过程，而SDA用于双向传输数据。
I2C总线通信协议采用主从结构，一个主控制器可以连接多个从设备。
主控制器负责产生起始信号和终止信号，并控制通信的时序。
从设备则根据主控制器的指令进行相应的操作。
在I2C总线通信过程中，主控制器首先发送一个起始信号，指示通信的开始。
然后，主控制器发送一个包含从设备地址和读/写标志的字节。
从设备根据这个地址判断是否需要接收或发送数据。
接下来，主控制器发送或接收数据，并等待从设备的确认信号。
最后，主控制器发送一个终止信号，表示通信结束。
二、I2C总线通信协议在单片机中的应用I2C总线通信协议在单片机中的应用非常广泛，以下将介绍几个常见的应用场景。
1. 传感器与单片机的通信许多传感器（如温度传感器、湿度传感器等）可以通过I2C总线与单片机进行通信。
单片机可以向传感器发送指令，传感器则返回相应的数据。
通过使用I2C总线通信，多个传感器可以连接到同一条总线上，实现数据的集中采集和处理。
2. 存储器的扩展在一些应用中，单片机内部的存储空间可能有限，无法满足数据存储的需求。
通过使用外部存储器（如EEPROM、RAM等）与单片机连接，可以扩展存储空间。
I2C总线通信协议可以用于单片机与外部存储器之间的数据读写，实现对大容量数据的存储和访问。
I2C总线
地址唯一
I2C总线上所有的外围器件都需要 唯一的地址由器件地址和引脚地址两部 分构成。
地址唯一
器件地址是I2C器件固有的地 址编码，器件出厂时就已经给定， 不可更改。
地址唯一
引脚地址由I2C总线外围器件的地 址引脚（A2，A1，AO）决定，根据其 在电路中接电源正极，接地或悬空的 不同，形成不同的地址代码。引脚地 址数决定了同一种器件可接入总线的 最大数目。
地址唯一
R/W￣是方向位，R/W￣=0表示主器 件向从器件发送数据，R/W￣=1表示主器 件读取从器件数据。
地址唯一
位序 D7 定义 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 方向 位 _ R/W
器件地址
引脚地址
DA3
I2C规程运用主/从双向通讯。I2C总线的运 行（数据传输）由主机控制。所谓主机即启动数 据的传送时（发出启动信号）发出时钟信号，传 送结束时发出停止信号的设备，通常主机是微处 理器。被主机寻访的设备都称为从机。主机和从 机的数据传送，可以由主机发送数据到从机，凡 是发送数据到总线的设备称为发送器，也可以是 从机发到主机。从总线上接收数据的设备被称为 接受器。
什么是I2C总线？
I2C是一种串行总线的外设接口，它采 用同步方式串行接收或发送信息，两个设备 在同一个时钟下工作。 信息的发送和接收只能分时进行。 传输速率最高可达400Kbit/s