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24C08中文資料下載：
24cxx中文資料.pdf
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2017-5-5 23:14 上傳
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1. I2C總線概念
I2C（InterIntegrated Circuit Bus）總線是一種雙向二線制總線，是Philps公司推出的串行總線標(biāo)準(zhǔn)（為二線制）�？偩€上擴(kuò)展的外圍器件及外設(shè)接口通過總線尋址。它的結(jié)構(gòu)簡單，可靠性和抗干擾性能好。目前很多公司都推出了基于I2C總線的外圍器件，例如我們學(xué)習(xí)板上的24c08芯片，就是一個(gè)帶有I2C總線接口的E2PROM存儲器，具有掉電記憶的功能，方便進(jìn)行數(shù)據(jù)的長期保存。
2. I2C總線結(jié)構(gòu)
I2C總線結(jié)構(gòu)很簡單，只有兩條線，包括一條數(shù)據(jù)線（SDA）和一條串行時(shí)鐘線（SCL）。具有I2C接口的器件可以通過這兩根線接到總線上，進(jìn)行相互之間的信息傳遞。連接到總線的器件具有不同的地址，CPU根據(jù)不同的地址進(jìn)行識別，從而實(shí)現(xiàn)對硬件系統(tǒng)簡單靈活的控制。
一個(gè)典型的I2C總線應(yīng)用系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)如下圖1所示（假設(shè)圖中的微控制器、LCD驅(qū)動、E2PROM、ADC各器件都是具有I2C總線接口的器件）：
我們知道單片機(jī)串行通訊的發(fā)送和接收一般都各用一條線TXD和RXD，而I2C總線的數(shù)據(jù)線既可以發(fā)送也可以接受，工作方式可以通過軟件設(shè)置。所以，I2C總線結(jié)構(gòu)的硬件結(jié)構(gòu)非常簡潔。當(dāng)某器件向總線上發(fā)送信息時(shí)，它就是發(fā)送器，而當(dāng)其從總線上接收信息時(shí)，又成為接收器。
3. I2C總線特點(diǎn)
組成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，占用空間小。芯片管腳的數(shù)量少，無需片選信號，價(jià)格低，允許若干兼容器件共享總線，應(yīng)用比較廣泛，總線的長度可達(dá)7.6m,傳送速度可達(dá)400kbps,標(biāo)準(zhǔn)速率為100kbps,支持多個(gè)組件，I2C上所有的設(shè)備的SDA，SCL引腳必須外加上拉電阻
4. I2C總線上的數(shù)據(jù)傳送
下面我們看看I2C總線是如何進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的。我們知道，在一根數(shù)據(jù)線上傳送數(shù)據(jù)時(shí)必須一位一位的進(jìn)行，所以我們首先研究位傳送。
1） 位傳輸
I2C總線每傳送一位數(shù)據(jù)必須有一個(gè)時(shí)鐘脈沖。被傳送的數(shù)據(jù)在時(shí)鐘SCL的高電平期間保持穩(wěn)定，只有在SCL低電平期間才能夠改變，示意圖如下圖1所示，在標(biāo)準(zhǔn)模式下，高低電平寬度必須不小于4.7us。
圖1 位傳輸時(shí)序圖
那么是不是所有I2C總線中的信號都必須符合上述的有效性呢？只有兩個(gè)例外，就是開始和停止信號。
開始信號：當(dāng)SCL為高電平時(shí)，SDA發(fā)生從高到低的跳變，出現(xiàn)開始信號以后，總線被認(rèn)為“忙”。
停止信號：當(dāng)SCL為高電平時(shí)，SDA發(fā)生從低到高的跳變，停止信號過后，總線被認(rèn)為“空閑”。
開始和結(jié)束信號的時(shí)序圖如下圖所示：
2） 數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖止?jié)格式
SDA傳送數(shù)據(jù)是以字節(jié)為單位進(jìn)行的。每個(gè)字節(jié)必須是8位，但是傳輸?shù)淖止?jié)數(shù)量不受限制，首先傳送的是數(shù)據(jù)的最高位。每次傳送一個(gè)字節(jié)完畢，必須接收到從機(jī)發(fā)出的一個(gè)應(yīng)答位，才能開始下一個(gè)字節(jié)的傳輸。如果沒有接受到應(yīng)答位，主機(jī)則產(chǎn)生一個(gè)停止條件結(jié)束本次的傳送。那么從機(jī)應(yīng)該發(fā)出什么信號算是產(chǎn)生了應(yīng)答呢？這個(gè)過程是這樣的。當(dāng)主器件傳送一個(gè)字節(jié)后，在第9個(gè)SCL時(shí)鐘內(nèi)置高SDA線，而從器件的響應(yīng)信號將SDA拉低，從而給出一個(gè)應(yīng)答位。了解了I2C傳輸數(shù)據(jù)的格式，下面我們來研究雙方傳送的協(xié)議問題。
3） I2C數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議如下：
（1）、主器件發(fā)出開始信號
（2）、主器件發(fā)出第一個(gè)字節(jié)，用來選通相應(yīng)的從器件。其中前7位為地址碼，第8位為方向位(R/W)。方向位為“0”表示發(fā)送，方向位為“1”表示接受。
（3）、從機(jī)產(chǎn)生應(yīng)答信號，進(jìn)入下一個(gè)傳送周期，如果從器件沒有給出應(yīng)答信號，此時(shí)主器件產(chǎn)生一個(gè)結(jié)束信號使得傳送結(jié)束，傳送數(shù)據(jù)無效。
（4）、接下來主、從器件正式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送，這時(shí)在I2C總線上每次傳送的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)不限，但每一個(gè)字節(jié)必須為8位（傳送的時(shí)候先送高位，再送低位）。當(dāng)一個(gè)字節(jié)傳送完畢時(shí)，再發(fā)送一個(gè)應(yīng)答位（第9位），如上一條所述，這樣每次傳送一個(gè)字節(jié)都需要9個(gè)時(shí)鐘脈沖。數(shù)據(jù)的傳送過程如下圖所示：
圖2 I2C總線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議
4） 24c08芯片相關(guān)介紹
AT24c08是帶有I2C總線接口的E2PROM存儲器，具有掉電記憶的功能，并且可以象普通RAM一樣用程序改寫。它的容量是1024個(gè)字節(jié)，有A2、A1、A0三位地址，可見I2C總線上可以連接8片AT24c08，它的尋址字節(jié)是1010 A2A1A0 R/W。板上面24c08的電路連接如圖所示：
圖3 24C08的硬件接線圖
我們對引腳的功能作一個(gè)簡單的解釋：
VCC，GND： 電源、地引腳
A2A1A0： 地址引腳
SCLK、SDA： 通信引腳
WP： 寫保護(hù)引腳
從上面的電路連接知：A2A1A0=000，可見如果要對24c08進(jìn)行寫操作，尋址字節(jié)是1010 000 0；如果對24c08進(jìn)行讀操作，尋址字節(jié)是1010 000 1。用單片機(jī)的P3.4腳作為串行時(shí)鐘線，用P3.5腳作串行數(shù)據(jù)線。
寫過程：
（1）、主機(jī)首先發(fā)出開始信號
（2）、發(fā)出寫24c08的尋址字節(jié)1010000 0，即0A0H
（3）、發(fā)數(shù)據(jù)寫入24c08的地址，本例中為01H
（4）、往24c08中寫入數(shù)據(jù)，這里是3個(gè)字節(jié)，分別為48h，0ebh，52h。
（5）、寫完畢發(fā)出停止信號
讀過程：
（1）、主機(jī)發(fā)出start信號
（2）、發(fā)寫24c08的尋址字節(jié)1010000 0
（大家可能要問：我們是讀數(shù)據(jù)，為什么要發(fā)寫信號呢？這是因?yàn)槟闶紫纫统鲆粋€(gè)信號，說明從24c08中的哪個(gè)地址讀取數(shù)據(jù)。）
（3）、發(fā)要讀取的數(shù)據(jù)在24c08中的地址，即01h
（4）、主機(jī)發(fā)start信號
（5）、發(fā)讀24c08的尋址字節(jié)1010000 1
（5）、從24 C02中讀取數(shù)據(jù)
（6）、讀取完畢發(fā)出停止信號
5．實(shí)例演練
1） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />
從地址0x00 開始連續(xù)寫入16個(gè)數(shù)據(jù)（LED流水燈顯示碼），然后再從地址0x00 開始讀出所寫入的16個(gè)數(shù)據(jù)，由P0口的LED燈顯示出來（先從右到左流，再從左到右流）。
2） 實(shí)驗(yàn)電路
3） 實(shí)驗(yàn)步驟
將JPLED P0跳線的跳線帽插好
不要插1602LCD 以免干擾P0口LED燈
4） 流程圖
5） C語言源程序
通電后 數(shù)碼管從00開始計(jì)數(shù) 每過1秒加1 直到99 計(jì)數(shù)。過程中你可以關(guān)閉電源，然后再開啟電源，可以看到數(shù)值并沒有從00開始計(jì)數(shù)，而是從你關(guān)閉電源前的數(shù)值開始，這證明我們通過24C08設(shè)計(jì)的斷電記憶功能的計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)成功。按鍵K1鍵 可以使數(shù)值清零 清零后從00開始計(jì)數(shù)。
//24c08地址為0xa0
#include <reg52.h>
#define uchar unsigned char
unsigned char codetable[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
unsigned char sec=0; //定義計(jì)數(shù)值,每過1秒,sec加1
unsigned int count; //定時(shí)中斷次數(shù)
bit write=0; //寫24C08的標(biāo)志;
sbit gewei=P2^7; //個(gè)位選通定義
sbit shiwei=P2^6; //十位選通定義
/////////24C08讀寫驅(qū)動程序////////////////////
sbit scl=P3^4; // 24c08 SCL
sbit sda=P3^5; // 24c08 SDA
sbit K5=P1^4; //清0按鍵
/***********************************************/
void delay() //delay 5us
{ ;; }
/**********************************************/
void delay1(uchar x)
{
uchar a,b;
for(a=x;a>0;a--)
for(b=100;b>0;b--);
}
/**********************************************/
void start() //開始信號
{
sda=1;
delay();
scl=1;
delay();
sda=0;
delay();
}
/************************************************/
void stop() //停止信號
{
sda=0;
delay();
scl=1;
delay();
sda=1;
delay();
}
/**************************************************/
void respons() //應(yīng)答
{
uchar i;
scl=1;
delay();
while((sda==1)&&(i<250))i++;
scl=0;
delay();
}
/**************************************************/
void init_24c08() //初始化24C02
{
sda=1;
delay();
scl=1;
delay();
}
/************************************************/
void write_byte(uchar date)
{
uchari,temp;
temp=date;
for(i=0;i<8;i++)
{
temp=temp<<1;
scl=0;
delay();
sda=CY;
delay();
scl=1;
delay();
// scl=0;
// delay();
}
scl=0;
delay();
sda=1;
delay();
}
/**********************************************/
uchar read_byte()
{
uchar i,k;
scl=0;
delay();
sda=1;
delay();
for(i=0;i<8;i++)
{
scl=1;
delay();
k=(k<<1)|sda;
scl=0;
delay();
}
return k;
}
/*****************************************************************/
void write_24c08(uchar address,uchar shuju) //給指定地址中寫入數(shù)據(jù)
{
start();
write_byte(0xa0); // 最低位為0寫，1讀
respons();
write_byte(address);
respons();
write_byte(shuju);
respons();
stop();
}
/*****************************************************************/
uchar read_24c08(uchar address) //從24c08指定地址中讀出數(shù)據(jù)
{
uchardate;
start();
write_byte(0xa0);
respons();
write_byte(address);
respons();
start();
write_byte(0xa1);
respons();
date=read_byte();
stop();
returndate;
}
/////////////24C02讀寫驅(qū)動程序完/////////////////////
/***********************************************************/
void LEDshow() //LED顯示函數(shù)
{
P0=table[sec/10];
shiwei=0;
delay1(40);
shiwei=1;
P0=table[sec%10];
gewei=0;
delay1(40);
gewei=1;
}
/***********************************************************/
void main(void)
{
TMOD=0x01;//定時(shí)器工作在方式1
ET0=1;
EA=1;
init_24c08();//初始化24C08
sec=read_24c08(2);//讀出保存的數(shù)據(jù)賦于sec
TH0=(65536-50000)/256;//對TH0 TL0賦值
TL0=(65536-50000)%256;//使定時(shí)器0.05秒中斷一次
TR0=1; //開始計(jì)時(shí)
while(1)
{
LEDshow();
if(write==1)//判斷計(jì)時(shí)器是否計(jì)時(shí)一秒
{
write=0;//清零
write_24c08(2,sec);//在24c08的地址2中寫入數(shù)據(jù)sec
}
if(K5==0){
delay1(10);
if(K5==0){
sec=0;
}
}
}
}
/**************************************************************/
void t0(void) interrupt 1 using 0 //定時(shí)中斷服務(wù)函數(shù)
{
TH0=(65536-50000)/256;//對TH0 TL0賦值
TL0=(65536-50000)%256;//重裝計(jì)數(shù)初值
count++;//每過50ms tcnt加一
if(count==20)//計(jì)滿20次(1秒)時(shí)
{
count=0;//重新再計(jì)
sec++;
write=1;//1秒寫一次24C08
if(sec==100)//定時(shí)100秒,在從零開始計(jì)時(shí)
{sec=0;}
}
}
6 拓展訓(xùn)練
1）用24C08與1602LCD設(shè)計(jì)電子密碼鎖
2）12864LCD顯示24C08保存的開機(jī)畫面。即運(yùn)行時(shí)，單片機(jī)程序從24C08中讀取該畫面并顯示在12864LCD液晶顯示屏上。
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