I2C总线接口详解课件.ppt

1、I2C总线接口总线接口一、一、I2C总线介绍总线介绍 I I2 2C C总线是一种简单、双向同步串行总线，只需总线是一种简单、双向同步串行总线，只需要两根线要两根线(数据线数据线SDASDA和时钟线和时钟线SCLSCL)即可在连接于即可在连接于总线上的器件之间传送信息。系统结构图如下：总线上的器件之间传送信息。系统结构图如下：1、I2C 总线示意图总线示意图SDASCLPCF8563PCF8566PCF8574PCF8576CSI24C01I2C总线器件连接示意图总线器件连接示意图ARMLM3S1138主器件2 2、I I2 2C C总线的特点总线的特点 总线只有两根线：串行时钟线和串行数据线

2、。总线只有两根线：串行时钟线和串行数据线。每个连到总线上的器件都可由软件以唯一的地址寻址，并建立简每个连到总线上的器件都可由软件以唯一的地址寻址，并建立简单的主从关系，主器件既可以作为发送器，也可以作为接收器。单的主从关系，主器件既可以作为发送器，也可以作为接收器。它是一个真正的多主总线，带有竞争检测和仲裁电路，可使多个它是一个真正的多主总线，带有竞争检测和仲裁电路，可使多个主机任意发送数据而不破坏总线上的数据信息。主机任意发送数据而不破坏总线上的数据信息。同步时钟允许器件通过总线以不同的波特率进行通信。同步时钟允许器件通过总线以不同的波特率进行通信。同步时钟可以作为停止和重新启动串行口发送的

3、握手方式。同步时钟可以作为停止和重新启动串行口发送的握手方式。连接到总线上的集成电路器件只受连接到总线上的集成电路器件只受400pF的最大总线电容的限制。的最大总线电容的限制。2、I I2 2C C总线的总线规约总线的总线规约 I I2 2C C总线可以构成多主数据传送系统，但只有带总线可以构成多主数据传送系统，但只有带CPUCPU的的器件可以成为主器件。主器件发送时钟、启动位、数器件可以成为主器件。主器件发送时钟、启动位、数据工作方式，从器件则接收时钟及数据工作方式。接据工作方式，从器件则接收时钟及数据工作方式。接收或发送则根据数据的传送方向而定。收或发送则根据数据的传送方向而定。u I2C

4、总线的启动和停止条件 u 位传送位传送u 标志位标志位l 在启动条件和停止条件之间传送器传送给接收器的数据个数没在启动条件和停止条件之间传送器传送给接收器的数据个数没有限制，每个有限制，每个8位字节后加一个标志位。主传送器产生高电平的位字节后加一个标志位。主传送器产生高电平的标志位，由接收器将该位拉低，称为应答信号标志位，由接收器将该位拉低，称为应答信号(ACK)；主器件为；主器件为接收器时，在接受了最后一个字节后不发应答信号，称为非应接收器时，在接受了最后一个字节后不发应答信号，称为非应答信号答信号(NO ACK)。l 从接收器必须在接收到每个字节后产生一个标志位，主接收器从接收器必须在接收

5、到每个字节后产生一个标志位，主接收器也必须在接收从传送器传送的每个字节后产生一个标志位。也必须在接收从传送器传送的每个字节后产生一个标志位。3 3、三种工作模式三种工作模式u 写模式写模式 u 写字地址；读数据写字地址；读数据 u 读模式读模式二、I2C应用举例三、PCF8563实时日历时钟 PCF8563 是低功耗的是低功耗的CMOS 实时时钟日历芯片，它提供一实时时钟日历芯片，它提供一个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址个可编程时钟输出，一个中断输出和掉电检测器，所有的地址和数据通过和数据通过I2C 总线接口串行传递。最大总线速度为总线接口串行传递。最大总线速度为400K

6、bits/s，每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。每次读写数据后，内嵌的字地址寄存器会自动产生增量。8563性能低工作电流：典型值为低工作电流：典型值为0.25A（VDD=3.0V，25时）。时）。世纪标志世纪标志大工作电压范围：大工作电压范围：1.05.5低休眠电流：典型值为低休眠电流：典型值为0.25A(VDD=3.0V,Tamb=25)400KHz 的的I2C 总线接口（总线接口（VDD=1.85.5V 时）。时）。可编程时钟输出频率为：可编程时钟输出频率为：32.768KHz，1024Hz，32Hz，1Hz。报警和定时器。报警和定时器。掉电检测器。掉电检测器。内部集成的振

7、荡器电容。内部集成的振荡器电容。片内电源复位功能。片内电源复位功能。I2C 总线从地址：读，总线从地址：读，0A3H；写，；写，0A2H。开漏中断引脚开漏中断引脚。8563内部结构内部结构8563内部寄存器内部寄存器 PCF8563 有有16 个位寄存器：一个可自动增量的地址寄存器，一个内个位寄存器：一个可自动增量的地址寄存器，一个内置置32.768KHz 的振荡器（带有一个内部集成的电容），一个分频器（用于的振荡器（带有一个内部集成的电容），一个分频器（用于给实时时钟给实时时钟RTC 提供源时钟），一个可编程时钟输出，一个定时器，一提供源时钟），一个可编程时钟输出，一个定时器，一个报警器，一

8、个掉电检测器和一个个报警器，一个掉电检测器和一个400KHz I2C所有所有16 个寄存器设计成可寻个寄存器设计成可寻址的址的8 位并行寄存器，但不是所有位都有用。位并行寄存器，但不是所有位都有用。前两个寄存器（内存地址前两个寄存器（内存地址00H，01H）用于控制寄存器和状态寄存器，）用于控制寄存器和状态寄存器，内存地址内存地址02H08H 用于时钟计数器（秒用于时钟计数器（秒年计数器），地址年计数器），地址09H0CH 用用于报警寄存器（定义报警条件），地址于报警寄存器（定义报警条件），地址0DH 控制控制CLKOUT 管脚的输出频率，管脚的输出频率，地址地址0EH 和和0FH 分别用于定

9、时器控制寄存器和定时器寄存器。分别用于定时器控制寄存器和定时器寄存器。秒、分钟、小时、日、月、年、分钟报警、小时报警、日报警寄存秒、分钟、小时、日、月、年、分钟报警、小时报警、日报警寄存器，编码格式为器，编码格式为BCD，星期和星期报警寄存器不以，星期和星期报警寄存器不以BCD 格式编码。当一个格式编码。当一个RTC 寄存器被读时，所有计数器的内容被锁存，因此，在传送条件下，寄存器被读时，所有计数器的内容被锁存，因此，在传送条件下，可以禁止对时钟日历芯片的错读。可以禁止对时钟日历芯片的错读。8563寄存器结构寄存器结构8563寄存器结构（BCD码格式）寄存器详细说明（寄存器详细说明（1）寄存器

10、详细说明（2）寄存器详细说明（寄存器详细说明（3）寄存器详细说明（寄存器详细说明（4）寄存器详细说明（寄存器详细说明（4）寄存器详细说明（寄存器详细说明（5）I2C协议启动和停止操作启动和停止操作I2C协议协议日历时钟的读日历时钟的读/写操作写操作I2C协议协议日历时钟的读日历时钟的读/写操作写操作I2C协议协议日历时钟的读日历时钟的读/写操作写操作四24C02 串行E2PROM256B*8位芯片地址：写:0A0H 读:0A1H24C02时序24C256时序应用VCCX132768HzC712PVCCC60.1F/6VD14148SCLSDASCLSDA地址：0 xA2OSCI1OSCO2/INT3VSS4SDA5SCL6CLKOUT7VDD8U4PCF8563地址：0 xA0A01A12NC3VSS4SDA5SCL6WP7VDD8U5AT24C256