单片机系统设计与制作 教学课件 倪志莲 第8章 串行总线扩展技术的应用.pdf

第8章 串行总线扩展技术的应用 九江职业技术学院电气工程系 知识与技能目标 •知识目标： 1. 了解常用单片机串行扩展方式。 2. 掌握I2C总线、SPI总线及单总线的使用方法。 3. 掌握24CXX、TLC549、TLC5615、DS18B20等典型器件的 编程方法。 4. 掌握单片机应用系统设计方法。 •技能目标： 1.掌握单片机系统调试方法。 2.掌握单片机串行扩展电路的各种连接方法及编程方法。 2 九江职业技术学院电气工程系 工作任务 •本项目的工作任务是用温度传感器自行设计一数字 温度计，测量范围-55～125C，精确到小数点后 1位，温度值可在LCD1602上或LED数码管上显 示。 3 九江职业技术学院电气工程系 2 8.1 I C总线应用 • 串行总线 2 n I C （Inter IC）总线 n SPI （Serial Peripheral Interface）总线 n 单总线（1-Wire） 4 九江职业技术学院电气工程系 2 8.1.1 I C串行总线概述 2 •I C总线是由Philips公司推出的一种双向二线制 串行传输总线。 •特点：控制方式简单灵活，器件体积小，通信速率 高、低功耗等。 2 •I C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。 5 九江职业技术学院电气工程系 2 I C总线的通信协议 1. 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。 2. 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I2 2 C总线工作的起始信号，此时I C被启动。当SCL为高电平时，且 SDA由低变高时，为I2 2 C总线停止信号，此时I C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。 3. 在I2C总线启动后，送出的第一个字节数据是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/W）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发送到总 线上的地址一致，则该器件即为被CPU寻址的器件，其接收信息还是 发送信息则由第8位（R/W）确定。 6 九江职业技术学院电气工程系 数据格式 2 4. 在I C总线上以字节为单位进行传送，每次先传送最高位。 每次先