单片机实用技术基础.ppt
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单片机基础知识资料-PPT
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤 第4章 80C51单片机硬件基础知识 第5章 80C51单片机软件基础知识 第6章 80C51单片机内部资源及应用 第7章 单片机外部扩展资源及应用
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
1. 电子计算机的发展概述
2. 单片机的发展过程及产品近况
3. 单片机的特点 4. 单片机应用系统开发简介
5.1 计算机语言概述
5.2 80C51单片机寻址方式
5.3 80C51单片机指令系统
暂时不讲
5.4 80C51汇编语言程序设计
5.5 80C51单片机C51程序设计语言
5.6 C51的运算符和表达式
5.7 C51的库函数
5.8 C51的应用技巧
第5章 80C51单片机软件基础知识
单片机应用系统
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
软件系统
• 系统资源分配 • 程序结构 • 数学模型 • 程序流程 • 编制程序
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
程序设计
通常是C语言或者汇编语言，在特定的集成开发环境（IDE）中编程 调试，比如应用最广泛的KEIL uVision3
通过特殊功能寄存器可实现对单片机内部资源的 操作和管理。
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
端口P0～P3
特殊功能寄存器P0～P3分别是I/O端口P0～P3的锁存 器。80C51单片机是把I/O当作一般的特殊功能寄存器 使用，不专设端口操作指令，使用方便。
•数据缓冲区 30H～7FH是数 据缓冲区，即 用户RAM区， 共80个单元。
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
1. 电子计算机的发展概述
2. 单片机的发展过程及产品近况
3. 单片机的特点 4. 单片机应用系统开发简介
5.1 计算机语言概述
5.2 80C51单片机寻址方式
5.3 80C51单片机指令系统
暂时不讲
5.4 80C51汇编语言程序设计
5.5 80C51单片机C51程序设计语言
5.6 C51的运算符和表达式
5.7 C51的库函数
5.8 C51的应用技巧
第5章 80C51单片机软件基础知识
单片机应用系统
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
软件系统
• 系统资源分配 • 程序结构 • 数学模型 • 程序流程 • 编制程序
第1、3章 单片机应用概述与开发步骤
程序设计
通常是C语言或者汇编语言，在特定的集成开发环境（IDE）中编程 调试，比如应用最广泛的KEIL uVision3
通过特殊功能寄存器可实现对单片机内部资源的 操作和管理。
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
第4章 80C51单片机硬件基础知识
常用特殊功能寄存器
端口P0～P3
特殊功能寄存器P0～P3分别是I/O端口P0～P3的锁存 器。80C51单片机是把I/O当作一般的特殊功能寄存器 使用，不专设端口操作指令，使用方便。
•数据缓冲区 30H～7FH是数 据缓冲区，即 用户RAM区， 共80个单元。
《单片机的基础知识》PPT课件
3区 2区 1区 0区
4组工作寄存器 R0~R7
第二章 C51数据及其数据类 型
• 数据：计算机操作的对象；
• 数据类型：数据的不同格式；
• 数据结构：数据按一定的数据类型 进行的排列、组合和架构。
数据 类型
基本 类型
构造 类型
一、数据类型 占占值4一范个位围字0二节,1进制占值，1范取个围字0~节2，55取
位型（bit)
无符号字符型
占1个字节，取 值范围-128~127
字符型(char) (unsigned char)占2个字节，取
浮点型(float) 有符号占字8符个型字节占值2范个围字-3节27，68取
(signed 双精度型(double)
char)
值占~3范42个7围6字70~节65535
整型(int) 数组类型
十、8051存储器结构
物理上可分为四个存储空间：
• 片内程序存储器空间； • 片外程序存储器空间； • 片内数据存储器空间； • 片外数据存储器空间；
程序存储器（ROM）
FFFFH 片外
（ROM)
16位地址由P0、 P2口提供
1000H
0FFFH 片内
0FFFH 片外
（ROM)
（ROM)
EA=1 0000H
注意：char data与data char是等价的
六、存储模式
SMALL 参数和局部变量放在可直接寻址的 片内存储器（最大128字节），默认 存储类型是data；
COMPACT 参数和局部变量放在分页寻址片 外存储器（最大256字节），默认 存储类型是pdata；
LARGE 参数和局部变量直接放在片外数据 存储区（最大64K字节），默认 存储类型是pdata；
4组工作寄存器 R0~R7
第二章 C51数据及其数据类 型
• 数据：计算机操作的对象；
• 数据类型：数据的不同格式；
• 数据结构：数据按一定的数据类型 进行的排列、组合和架构。
数据 类型
基本 类型
构造 类型
一、数据类型 占占值4一范个位围字0二节,1进制占值，1范取个围字0~节2，55取
位型（bit)
无符号字符型
占1个字节，取 值范围-128~127
字符型(char) (unsigned char)占2个字节，取
浮点型(float) 有符号占字8符个型字节占值2范个围字-3节27，68取
(signed 双精度型(double)
char)
值占~3范42个7围6字70~节65535
整型(int) 数组类型
十、8051存储器结构
物理上可分为四个存储空间：
• 片内程序存储器空间； • 片外程序存储器空间； • 片内数据存储器空间； • 片外数据存储器空间；
程序存储器（ROM）
FFFFH 片外
（ROM)
16位地址由P0、 P2口提供
1000H
0FFFH 片内
0FFFH 片外
（ROM)
（ROM)
EA=1 0000H
注意：char data与data char是等价的
六、存储模式
SMALL 参数和局部变量放在可直接寻址的 片内存储器（最大128字节），默认 存储类型是data；
COMPACT 参数和局部变量放在分页寻址片 外存储器（最大256字节），默认 存储类型是pdata；
LARGE 参数和局部变量直接放在片外数据 存储区（最大64K字节），默认 存储类型是pdata；
《单片机基础知识》ppt课件
一条汇编言语指令通常符合如下的格式：
[标号]： 操作码 [目的操作数]， [源操作数]；注释
结合循迹小车的汇编言语程序，我们这样用到以下几 类汇编言语指令：
•数据传送指令 •位操作指令 •无条件转移指令 •条件转移指令 •调用子程序及前往指令
如何用汇编言语写一段延时程序：
DELAY1: L1A: MOV R2,#50 L2A: MOV R3,#255 L3A: DJNZ R3,L3A
?数据传送指令?位操作指令?无条件转移指令?条件转移指令?调用子程序及返回指令如何用汇编语言写一段延时程序
单片机根底知识
1. 什么是单片机？
AT89S52
2. 8051单片机
1) 最小系统
单片机需求正5V电源供电：
2) 汇编言语指令 当单片机采用12M外接晶振时：
振荡周期=1/12μs 时钟周期=1/6μs 机器周期=1μs 指令周期=1~4μs
SJMP STOP1B
RETURN1:L JMP AHEAD1
;进入MAIN
DELAY1:
L1A::
MOV R3,#255
L3A:
DJNZ R3,L3A
DJNZ R2,L2A
DJNZ R1,L1A
RET
END
JNB P0.1,RIGHT1
LJMP AHEAD1
STOP1A: MOV P1,#00000101B ;停顿前的制动，给电机施加定时宽度的反向电压，吊销定时脉冲
MOV R1,#5
;延时10ms×1=10ms
LCALL DELAY1
STOP1B: MOV P1,#00000000B ;停顿
JB P3.7, RETURN1 ;用遥控器的A键重新启动，或也可采用机械开关或霍尔传感器等
单片机入门教程课件
单片机项目实战
基于单片机的LED闪烁灯项目
总结词
基础入门项目
详细描述
通过LED闪烁灯项目，学习者可以初步了解单片机的基本工 作原理和编程方法。该项目将指导学习者如何将LED连接到 单片机上，并通过编程控制LED的闪烁。
基于单片机的温度检测系统项目
总结词
进阶实战项目
详细描述
温度检测系统项目将让学习者掌握如 何使用单片机进行温度检测。学习者 将学习如何使用温度传感器将温度数 据采集到单片机中，并通过编程实现 温度的实时显示和控制。
详细描述
在安装和使用单片机开发工具之前，需要先下载对应的软件和驱动程序。安装完成后， 根据开发板型号和编程语言选择合适的工具进行项目开发和调试。同时，还需要了解工
具的基本使用方法和常用功能，如编译、烧录、调试等。
03
CHAPTER
单片机编程基础
单片机编程语言的基本语法
01
02
03
指令集
了解单片机支持的指令集 ，如MOV、ADD、SUB 等，以及它们的用法和功 能。
基于单片机的智能小车项目
总结词
高级实战项目
详细描述
智能小车项目是一个综合性的单片机实战项 目，学习者将学习如何使用单片机控制小车 的运动，并实现小车的自动避障、路径规划 等功能。通过这个项目，学习者可以全面掌 握单片机的应用和编程技巧。
THANKS
谢谢
详细描述
单片机因其强大的控制和数据处理能力，被广泛应用于工业自动化、智能家居、 医疗电子、智能仪表等领域。同时，随着物联网技术的发展，单片机在智能硬件 、嵌入式系统等领域的应用也越来越广泛。
02
CHAPTER
单片机开发环境与工具
单片机开发板的选择
基于单片机的LED闪烁灯项目
总结词
基础入门项目
详细描述
通过LED闪烁灯项目，学习者可以初步了解单片机的基本工 作原理和编程方法。该项目将指导学习者如何将LED连接到 单片机上，并通过编程控制LED的闪烁。
基于单片机的温度检测系统项目
总结词
进阶实战项目
详细描述
温度检测系统项目将让学习者掌握如 何使用单片机进行温度检测。学习者 将学习如何使用温度传感器将温度数 据采集到单片机中，并通过编程实现 温度的实时显示和控制。
详细描述
在安装和使用单片机开发工具之前，需要先下载对应的软件和驱动程序。安装完成后， 根据开发板型号和编程语言选择合适的工具进行项目开发和调试。同时，还需要了解工
具的基本使用方法和常用功能，如编译、烧录、调试等。
03
CHAPTER
单片机编程基础
单片机编程语言的基本语法
01
02
03
指令集
了解单片机支持的指令集 ，如MOV、ADD、SUB 等，以及它们的用法和功 能。
基于单片机的智能小车项目
总结词
高级实战项目
详细描述
智能小车项目是一个综合性的单片机实战项 目，学习者将学习如何使用单片机控制小车 的运动，并实现小车的自动避障、路径规划 等功能。通过这个项目，学习者可以全面掌 握单片机的应用和编程技巧。
THANKS
谢谢
详细描述
单片机因其强大的控制和数据处理能力，被广泛应用于工业自动化、智能家居、 医疗电子、智能仪表等领域。同时，随着物联网技术的发展，单片机在智能硬件 、嵌入式系统等领域的应用也越来越广泛。
02
CHAPTER
单片机开发环境与工具
单片机开发板的选择
单片机应用(共8张PPT)
（2）智能化家电控制 微控制器嵌入到现代的各种家用电器中取代传统的电子电路控制已经成为发展趋势，并且提高了
这些家电的身价。如微控制器控制的智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等，五花 八门，无所不在。
单片机应用
单片机原理与应用
单片机的应用
（3）计算机外设控制 第一章 单片机基础知识
结合不同（类型3）的传计感算器，机还外可设实现控各制类物理பைடு நூலகம்的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。
例如，驱有动些微器型中打，印大机多内采部采用用80840385微单控片微制机器控，制控，能制打主印轴点电阵汉机字的，启可停与一和般转的速微，机配控接制。步进电机的精确步距，从而保证磁 归微纳控起 制头来器的，的微应精控用确制范寻器围道的广主阔和要，定应在位用家。有用以电下器、5个医方疗面设。备、测控仪表、计算机外设、数控机床、尖端武器、机器人和航空航天中都得到了广泛的应
（5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计
算机之间的数据通信。
单片机应用
单片机原理与应用
S 小 结 第一章 单片机基础知识
结合不同类型的传感器，还可实现各类物理量的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。 （5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计算机之间的数据通信。
用结，合成 不为同无控类制型线系的电统传中感对重器讲要，的还机智可等能实。化现芯各综片类上。物理所量述的，精密微测控量，制如器温度已、成湿为度、计流算量、机流发速展、电和压应、频用率的等。一个重要方面。
微控制器在医疗设备中也用得相当广泛，如呼吸机、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。
这些家电的身价。如微控制器控制的智能化电饭煲、全自动洗衣机、电冰箱、空调、彩电等，五花 八门，无所不在。
单片机应用
单片机原理与应用
单片机的应用
（3）计算机外设控制 第一章 单片机基础知识
结合不同（类型3）的传计感算器，机还外可设实现控各制类物理பைடு நூலகம்的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。
例如，驱有动些微器型中打，印大机多内采部采用用80840385微单控片微制机器控，制控，能制打主印轴点电阵汉机字的，启可停与一和般转的速微，机配控接制。步进电机的精确步距，从而保证磁 归微纳控起 制头来器的，的微应精控用确制范寻器围道的广主阔和要，定应在位用家。有用以电下器、5个医方疗面设。备、测控仪表、计算机外设、数控机床、尖端武器、机器人和航空航天中都得到了广泛的应
（5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计
算机之间的数据通信。
单片机应用
单片机原理与应用
S 小 结 第一章 单片机基础知识
结合不同类型的传感器，还可实现各类物理量的精密测量，如温度、湿度、流量、流速、电压、频率等。 （5）多机系统中的测控 微控制器所具备的通信接口，能方便地实现微控制器与微控制器之间、微控制器与计算机之间的数据通信。
用结，合成 不为同无控类制型线系的电统传中感对重器讲要，的还机智可等能实。化现芯各综片类上。物理所量述的，精密微测控量，制如器温度已、成湿为度、计流算量、机流发速展、电和压应、频用率的等。一个重要方面。
微控制器在医疗设备中也用得相当广泛，如呼吸机、监护仪、超声诊断设备及病床呼叫系统等。
单片机实用技术PPT
{ if(dotloc == i) { PORTB &= ～(1 << 7); } } PORTD = dispcom[i]; DelayuS(10); } } /***************************************************/ // ADC功能初始化程序 // // refs = 0 : aref引脚参考电压 // // refs = 1 : avcc电源引脚参考电压 // // refs = x : 内部2.53V参考电压 // // mode = 0 : adc结果右对齐模式 // // mode = x : adc结果左对齐模式 // // adrate : adc预分频选择〖2^adrate〗 // 预分频选择〖 /***************************************************/ void adc_init(byte refs,byte mode,byte adrate) {
while(1) { ADCSRA| = (1 << ADSC); //开始 开始A/D转换 开始 转换 if((ADCSRA & (1 << ADIF))) ;//本次转换结束？结束为真 本次转换结束？ 本次转换结束 { adtmp = ADCL; //获取 获取A/D转换结果的低 位 转换结果的低8位 获取 转换结果的低 adtmp += (unsigned int)(ADCH<<8); //获取 获取A/D转换的结果 获取 转换的结果 dispdat[0] = adtmp / 1000; //更新千位显示数据 更新千位显示数据 dispdat[1] = (adtmp % 1000) / 100; //更新百位 更新百位 dispdat[2] = (adtmp % 100) / 10; //更新十位 更新十位 dispdat[3] = adtmp % 10; //更新个位显示数据 更新个位显示数据 } segments_disp(dispdat, 0); //显示 显示 DelaymS(10); } }
单片机基础知识讲解ppt课件
❖ 设备领域：单片机在医用设备中的用途也相当广泛，例如医 用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫 系统等等。
❖ 汽车电子：单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车 中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制 器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。
❖ 其 他 ：单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、 物流和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都 会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩 具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。 汽车上 一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有 数百片单片机在同时工作！单片机的数量远远超过PC机和其 他计算机的总和。
一、单片机概述
二、单片机的外部管脚及其介绍
总线型
非总线型
80C51/89C51 89C2051
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST/VPD 9 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 XTAL2 18 XTAL1 19
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有 CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大 量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更 容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
一、单片机概述
INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时 的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此 后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而 性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出 了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在，基于8051 的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器 更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。事实 上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展 壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
❖ 汽车电子：单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车 中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制 器、GPS导航系统、abs防抱死系统、制动系统、胎压检测等。
❖ 其 他 ：单片机在工商、金融、科研、教育、电力、通信、 物流和国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途
现代人类生活中所用的几乎每件有电子器件的产品中都 会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩 具、掌上电脑以及鼠标等电子产品中都含有单片机。 汽车上 一般配备40多片单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有 数百片单片机在同时工作！单片机的数量远远超过PC机和其 他计算机的总和。
一、单片机概述
二、单片机的外部管脚及其介绍
总线型
非总线型
80C51/89C51 89C2051
P1.0 1 P1.1 2 P1.2 3 P1.3 4 P1.4 5 P1.5 6 P1.6 7 P1.7 8 RST/VPD 9 P3.0/RXD 10 P3.1/TXD 11 P3.2/INT0 12 P3.3/INT1 13 P3.4/T0 14 P3.5/T1 15 P3.6/WR 16 P3.7/RD 17 XTAL2 18 XTAL1 19
由于单片机在工业控制领域的广泛应用，单片机由仅有 CPU的专用处理器芯片发展而来。最早的设计理念是通过将大 量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更 容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
一、单片机概述
INTEL的8080是最早按照这种思想设计出的处理器，当时 的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8051，此 后在8051上发展出了MCS51系列单片机系统。因为简单可靠而 性能不错获得了很大的好评。尽管2000年以后ARM已经发展出 了32位的主频超过300M的高端单片机，直到现在，基于8051 的单片机还在广泛的使用。在很多方面单片机比专用处理器 更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了广泛的应用。事实 上单片机是世界上数量最多处理器，随着单片机家族的发展 壮大，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。
单片机基础知识 ppt课件
MCS-51和80C51系列单片机采用的是哈佛结构。目前的单
片机以采用程序存储器和数据存储器截然分开的结构较
多。
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11
单片机的发展过程概述
一般根据控制应用需要:
又可设计成通用单片机、专用单片机
按内部数据总线的宽度:
单片机分为4位、8位、16位及32位等。 Intel 8位单片机的发展
第一代：以1976年推出的MCS-48系列为代表。
ppt课件
5
凡是与控制或简单计算有关的电子设备都可以用 单片机来实现，
根据具体实际情况还可以选择不同性能的单片机， 如：atmel,stc,pic,avr,凌阳，80C51，arm等
ppt课件
6
什么是单板机？
将CPU芯片、存储器芯片、I/O接口芯片和简单的I/O设备（小键盘、 LED显示器）等装配在一块印刷电路板上，再配上监控程序（固 化在ROM中），就构成了一台单板微型计算机（简称单板机）。
（本课程中）定义单片机为TTL电平：
高 +5V低 0VΒιβλιοθήκη RS232电平：计算机的串口
高 -12V 低+12V
所以计算机与单片机之间通讯时需要加电平转换芯片 max232。
当我们用单片机跟电脑通信的时候，我们要通过各种元器件
将单片机的电平转换为计算机可识别的电平才能跟电脑进行通信。
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10
一般的单片机有2种基本结构形式：
一种是在通用微型计算机中广泛采用的将程序存储 器和数据存储器合用一个存储空间的结构，称为普林斯 顿(Princeton)结构或称冯·诺依曼结构；
另一种是将程序存储器和数据存储器截然分开，分
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目前很多单片机内部都集成了I2C总线接口，对 89C51单片机而言，内部没有集成I2C总线接口， 但可以通过软件实现I2C总线的通信。
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6.9 I2C总线扩展
6.9.1 I2C总线基础知识
I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线， 可以发送和接收数据。在CPU和被控制器件间双向传送， 最高传送速率为400kb/s。SDA是双向串行数据线，用 于地址、数据的输入和数据的输出，使用时需加上拉电 阻。SCL是时钟线，为器件数据传输的同步时钟信号。
有体积小、接口简单、数据保存可靠、可在线改写、 功耗低等特点，常用于单片机应用系统掉电时保存一 些重要的数据。 24C02是内含256×8位低功率CMOS的E2PROM， 具有功率小、工作电压宽（2.5~5.5V）、擦写次数多 （大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特 点。
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2. 24C02的主要操作
当I2C总线产生开始信号后，主控器件首先发出控制字节， 用于选择从1 器0件并1 控0 制总线A的2 传A送1 方A0 向。其R结/ W构如下：
I2C 从器件类型标识符
片选或块选
读/写控制位
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6.9 I2C总线扩展
I2C总线的控制字节的高四位是器件类型识别符， 24C02的器件类型识别符是1010。接着的三位是由A2、 A1、A0决定的器件地址，这三位受不同的电平控制，可 实现在一个系统中扩展多片串行E2PROM 芯片。对于 24C0W2，这三位不起作用，可以接高电平或低电平。最 低位是读写控制位R/ ，“0”表示写操作，“1”表示 读操作。
起始位 写控制字节 ACK 字节地址 ACK 数据字节 ACK 停止位
24C02允许多个字节顺序写入，在以上格式中，连续送 多个字节数据，再送停止位。
②字节读操作 字节读操作需要在读之前，先用写操作指定字节地址，
主器件在收到应答信号ACK后，再发送读控制字节，从 器件24C02发出应答信号ACK后发出8上位一数页据下，一当页主返器回
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6.9 I2C总线扩展
总 还线 是上 发的 送地 信址 息一则致由，第则8位该（器R件/即W）为确被定CP。U寻址的器件，其接收信息 在I2C总线上以字节为单位进行传送，每次先传送最高位。每次先传
的数据字节数不限，在每个被传送的字节后面，接收器都必须发一 位应答位（ACK），总线上第9个时钟脉冲对应于应答位，数据线上 低电平是为应答信号，高电平是为非应答信号。待发送器确认后， 再发下一数据。 数据格式如下：
6.9 I2C总线扩展
图6-43为X24C02的引脚图。图中A0、A1、A2是三条 地址线，用于确定从芯片的器件地址。Vcc和Vss分别是 为正、负电源。SDA为串行数据输入/输出，数据通过这 条双向I2C总线串行传送。SCL为串行时钟输入线。WP 为写保护控制端，接“0”允许写入，接“1”禁止写入。
3. 24C02的扩展应用
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6.9 I2C总线扩展
例如：如图6-44所示为24C02与89C51单片机 的接口电路。已知写器件地址为0A0H，读器件 地址为0A1H。用89C51单片机的P1.0和P1.1 分别发出SDA和SCL信号。驱动程序如下：
在I2C总线开始信号后，送出的第一个字节数据是W用来 选择从器件地址，其中前7位为地址码，第8位为方式 位（R/ ）方式位为“0”表示发送，即CPU把信息写 到所选择的接口或存储器；方式位为“1”表示CPU将 从接口或存储器读信息。系统发出开始信号后，系统 中的各个器件将自己的地址和CPU发送到总线上的地 址进行比较，如果与CPU发送到
①字节写操作 在主器件单片机送出起始位后，接着发送写控制字节，
即1010 A2A1A0 0，指示从器件被寻址。当主器件接 收到来自从器件24C02的应答信号ACK后，将发送待写 入的字
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6.9 I2C总线扩展
节地址到24C02的地址指针。主器件再次接收到来自 24C02的应答信号ACK后，将发送数据字节写入存储器 的指定地址中。当主器件再次收到应答信号ACK后，产 生停止位结束一个字节的写入。格式如下：
I2C总线的通信协议可简述如下： 当总线处于等待状态时，数据线SDA和时钟线SCL都必
须保持高电平状态。
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6.9 I2C总线扩展
当时钟线SCL保持高电平时，且数据线SDA出现由高 变低的变化时，为I2C总线工作的起始信号，此时I2C 被启动。当SCL为高电平时，且SDA由低变高时，为 I2C总线停止信号，此时I2C总线停止数据传送。SDA 上的数据在SCL高电平时必须稳定，在SCL低电平时 才允许变化。
单片机实用技术基础
1.IC总线技术 B总是由Philips公司推出的一种双向二线制总 线。具有控制方式简单灵活，器件体积小，通信速 率高、低功耗等特点。I2C总线允许接入多个器件， 如A/D及D/A转换器、存储器等。总线上的器件既 可作为发送器，也可作为接收器。按照一定的通信 协议进行数据交换。在每次数据交换开始时，作为 主控器的器件需要通过总线竞争获得主控权。每个 器件都具有唯一的地址，各器件间通过寻址确定接 收方。
6.9 I2C总线扩展
信号后（即主器件不产生确认位）发出一个停止位，结
束读操作。格式如下：
写控制
字节
读控制
数据
起始位
ACK
ACK 起始位
ACK
ACK 停止位
字节
地址
字节
字节
24C02允许多个字节顺序读出，在以上格式中，每当从 器件A2C4KC02发出一个位数据后，主器件发送确认信号 ACK，就可以控制24C02发送下一个地址的数据。直到 主器件发出 信号为止。
起始位 从器件地址 R/W ACK 数据 ACK 数据 ACK … 停止位
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6.9 I2C总线扩展
6.9.2 I2C总线的应用
这里以89C51单片机扩展串行E2PROM存储器 24C02为例，介绍I2C总线接口的设计方法。
1. 串行E2PROM 24C02 串行E2PROM是可以在电擦除和电写入的存储器，具
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6.9 I2C总线扩展
6.9.1 I2C总线基础知识
I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线， 可以发送和接收数据。在CPU和被控制器件间双向传送， 最高传送速率为400kb/s。SDA是双向串行数据线，用 于地址、数据的输入和数据的输出，使用时需加上拉电 阻。SCL是时钟线，为器件数据传输的同步时钟信号。
有体积小、接口简单、数据保存可靠、可在线改写、 功耗低等特点，常用于单片机应用系统掉电时保存一 些重要的数据。 24C02是内含256×8位低功率CMOS的E2PROM， 具有功率小、工作电压宽（2.5~5.5V）、擦写次数多 （大于10000次）、写入速度快（小于10ms）等特 点。
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2. 24C02的主要操作
当I2C总线产生开始信号后，主控器件首先发出控制字节， 用于选择从1 器0件并1 控0 制总线A的2 传A送1 方A0 向。其R结/ W构如下：
I2C 从器件类型标识符
片选或块选
读/写控制位
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6.9 I2C总线扩展
I2C总线的控制字节的高四位是器件类型识别符， 24C02的器件类型识别符是1010。接着的三位是由A2、 A1、A0决定的器件地址，这三位受不同的电平控制，可 实现在一个系统中扩展多片串行E2PROM 芯片。对于 24C0W2，这三位不起作用，可以接高电平或低电平。最 低位是读写控制位R/ ，“0”表示写操作，“1”表示 读操作。
起始位 写控制字节 ACK 字节地址 ACK 数据字节 ACK 停止位
24C02允许多个字节顺序写入，在以上格式中，连续送 多个字节数据，再送停止位。
②字节读操作 字节读操作需要在读之前，先用写操作指定字节地址，
主器件在收到应答信号ACK后，再发送读控制字节，从 器件24C02发出应答信号ACK后发出8上位一数页据下，一当页主返器回
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6.9 I2C总线扩展
总 还线 是上 发的 送地 信址 息一则致由，第则8位该（器R件/即W）为确被定CP。U寻址的器件，其接收信息 在I2C总线上以字节为单位进行传送，每次先传送最高位。每次先传
的数据字节数不限，在每个被传送的字节后面，接收器都必须发一 位应答位（ACK），总线上第9个时钟脉冲对应于应答位，数据线上 低电平是为应答信号，高电平是为非应答信号。待发送器确认后， 再发下一数据。 数据格式如下：
6.9 I2C总线扩展
图6-43为X24C02的引脚图。图中A0、A1、A2是三条 地址线，用于确定从芯片的器件地址。Vcc和Vss分别是 为正、负电源。SDA为串行数据输入/输出，数据通过这 条双向I2C总线串行传送。SCL为串行时钟输入线。WP 为写保护控制端，接“0”允许写入，接“1”禁止写入。
3. 24C02的扩展应用
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6.9 I2C总线扩展
例如：如图6-44所示为24C02与89C51单片机 的接口电路。已知写器件地址为0A0H，读器件 地址为0A1H。用89C51单片机的P1.0和P1.1 分别发出SDA和SCL信号。驱动程序如下：
在I2C总线开始信号后，送出的第一个字节数据是W用来 选择从器件地址，其中前7位为地址码，第8位为方式 位（R/ ）方式位为“0”表示发送，即CPU把信息写 到所选择的接口或存储器；方式位为“1”表示CPU将 从接口或存储器读信息。系统发出开始信号后，系统 中的各个器件将自己的地址和CPU发送到总线上的地 址进行比较，如果与CPU发送到
①字节写操作 在主器件单片机送出起始位后，接着发送写控制字节，
即1010 A2A1A0 0，指示从器件被寻址。当主器件接 收到来自从器件24C02的应答信号ACK后，将发送待写 入的字
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节地址到24C02的地址指针。主器件再次接收到来自 24C02的应答信号ACK后，将发送数据字节写入存储器 的指定地址中。当主器件再次收到应答信号ACK后，产 生停止位结束一个字节的写入。格式如下：
I2C总线的通信协议可简述如下： 当总线处于等待状态时，数据线SDA和时钟线SCL都必
须保持高电平状态。
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6.9 I2C总线扩展
当时钟线SCL保持高电平时，且数据线SDA出现由高 变低的变化时，为I2C总线工作的起始信号，此时I2C 被启动。当SCL为高电平时，且SDA由低变高时，为 I2C总线停止信号，此时I2C总线停止数据传送。SDA 上的数据在SCL高电平时必须稳定，在SCL低电平时 才允许变化。
单片机实用技术基础
1.IC总线技术 B总是由Philips公司推出的一种双向二线制总 线。具有控制方式简单灵活，器件体积小，通信速 率高、低功耗等特点。I2C总线允许接入多个器件， 如A/D及D/A转换器、存储器等。总线上的器件既 可作为发送器，也可作为接收器。按照一定的通信 协议进行数据交换。在每次数据交换开始时，作为 主控器的器件需要通过总线竞争获得主控权。每个 器件都具有唯一的地址，各器件间通过寻址确定接 收方。
6.9 I2C总线扩展
信号后（即主器件不产生确认位）发出一个停止位，结
束读操作。格式如下：
写控制
字节
读控制
数据
起始位
ACK
ACK 起始位
ACK
ACK 停止位
字节
地址
字节
字节
24C02允许多个字节顺序读出，在以上格式中，每当从 器件A2C4KC02发出一个位数据后，主器件发送确认信号 ACK，就可以控制24C02发送下一个地址的数据。直到 主器件发出 信号为止。
起始位 从器件地址 R/W ACK 数据 ACK 数据 ACK … 停止位
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6.9.2 I2C总线的应用
这里以89C51单片机扩展串行E2PROM存储器 24C02为例，介绍I2C总线接口的设计方法。
1. 串行E2PROM 24C02 串行E2PROM是可以在电擦除和电写入的存储器，具