单片机原理及应用技术 教学课件 牛月兰 第12章 串行扩展技术.pdf

第12章 单片机的串行扩展 技术 11 第12章 目录 12.1 单总线串行扩展 12.2 SPI总线串行扩展 12.3 Microwire总线简介 2 12.4 I C总线的串行扩展介绍 2 12.4.1 I C串行总线概述 2 12.4.2 I C总线的数据传送 2 12.5 AT89S51单片机的I C串行扩展设计 2 12.5.1 AT89S51的I C总线扩展系统 2 12.5.2 I C总线数据传送的模拟 2 12.5.3 I C总线模拟通用子程序 22 内容概要 单片机的并行总线扩展 （利用三总线AB、DB、CB进行 的系统扩展）已不再是单片机系统唯一的扩展结构，除并 行总线扩展技术之外，近年又出现串行总线扩展技术。 2 例如：Philips公司的IC串行总线接口、DALLAS 公司 的单总线（1-Wire）接口、Motorola公司的SPI串行外设 接口以及Microwire总线三线同步串行接口。 本章介绍上述串行扩展接口总线的工作原理及特点， 2 2 重点介绍IC串行扩展技术，并介绍AT89S51软件模拟I C串 行接口总线时序实现I2C接口的方法。 3 单片机的串行扩展技术与并行扩展技术相比具有显著 的优点，串行接口器件与单片机接口时需要的I/O口线很 少 （仅需1～4条），串行接口器件体积小，因而占用电路 板的空间小，仅为并行接口器件的10%，明显减少电路板 空间和成本。 除上述优点，还有工作电压宽、抗干扰能力强、功耗 低、数据不易丢失等特点。串行扩展技术在 IC卡、智能仪 器仪表以及分布式控制系统等领域得到广泛应用。 44 12.1 单总线串行扩展 单总线 （也称1-Wire bus）是由美国DALLAS公司推出 的外围串行扩展总线。 只有一条数据输入/输出线DQ，总线上的所有器件都 挂在DQ上，电源也通过这条信号线供给，使用一条信号线 的串行扩展技术，称为单总线技术。 单总线系统的各种器件，由DALLAS公司提供的专用芯 片实现。每个芯片都有64位ROM，厂家对每一个芯片用激 光烧写编码，其中存有16位十进制编码序列号，它是器件 的地址编号，确保它挂在总线上后，可唯一被确定。 55 除地址编码外，片内还包含收发控制和电源存储电 路，如图12-1所示。这些芯片的耗电量都很小 （空闲时几 微瓦，工作时几毫瓦），从总线上馈送电能到大电容中就 可以工作，故一般不需另加电源。下面说明具体应用。 图12-1 单总线芯片的内部结构示意图 66 【例12-1】图12-2