第12章MC9S12系列SPI和I2C模塊及其應(yīng)用實例

1、MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)MC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)合肥工業(yè)大學(xué)張 陽，吳 曄，滕 勤 Email：， TEL13505612773MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)第12章 MC9S12系列SPI和I2C模塊及其應(yīng)用實例l SPI模塊 l SPI模塊結(jié)構(gòu)組成和特點l SPI模塊寄存器及設(shè)置l SPI模塊應(yīng)用實例l I2C總線接口l I2C模塊結(jié)構(gòu)組成和特點l I2C模塊寄存器及設(shè)置l I2C模塊在智能車系統(tǒng)中的應(yīng)用MC9S12XSMC9S12X

2、S單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.1 SPI模塊模塊串行外設(shè)接口（Serial Peripheral Interface，SPI）總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，可以用于MCU與各種外圍設(shè)備間以串行方式進行通信。外圍設(shè)備包括EEPROM、Flash、實時時鐘模塊、液晶顯示模塊、AD轉(zhuǎn)換器等。SPI總線接口由一個主設(shè)備和一個或多個從設(shè)備組成，主設(shè)備啟動與從設(shè)備的同步通信，從而完成數(shù)據(jù)傳輸。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.1 SPI模塊模塊SPI總線接口一般需要使用總線接口一般需要使用4根線連接，根線連接，如圖如圖

3、12.1所示。所示。 MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.1 SPI模塊模塊 串行時鐘（Serial Clock，SCK）線是主機和從機之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐叫盘?。對于主機而言，SCK是時鐘輸出引腳；對于從機則SCK是時鐘輸入引腳。在主機模式下，SCK時鐘信號來源于主機（如微控制器）內(nèi)部總線時鐘。如果傳輸數(shù)據(jù)寬度為8位，則每當(dāng)主機發(fā)起一次傳送時，則SCK引腳上就會產(chǎn)生8個時鐘周期。在主機與從機之間，數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在SCK信號的跳變沿（如上升沿），等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，在另一個SCK跳變沿（如下降沿）采集數(shù)據(jù)。 主機輸入、從機輸出（Master In/S

4、lave Out，MISO）數(shù)據(jù)線是SPI模塊的兩根串行數(shù)據(jù)線之一。在全雙工模式下，SPI主機的MISO連接到SPI從機的MISO，這樣，數(shù)據(jù)由從機傳送到主機。在SPI設(shè)備配置為主機工作模式時，主機通過其MISO引腳接收數(shù)據(jù)。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.1 SPI模塊模塊 主機輸出、從機輸入（Master Out /Slave In，MOSI）數(shù)據(jù)線是SPI模塊的另外一根串行數(shù)據(jù)線。在全雙工模式下，SPI主機的MOSI連接到SPI從機的MOSI。這樣，主機通過MOSI發(fā)送數(shù)據(jù)的同時，從機通過MOSI接收數(shù)據(jù)。在SPI設(shè)備配置為主機工

5、作模式時，主機通過其MOSI引腳發(fā)送數(shù)據(jù)。 從機選擇線SS（低電平有效）。 SS （Slave Select）在主機和從機模式中具有不同的功能。在從機模式下， 是一次數(shù)據(jù)傳輸開始前允許SPI工作的片選信號；在主機模式下， SS可以置位MODF標(biāo)志位，保證一個系統(tǒng)只有一個SPI接口作為主機。從圖12.1可以看出，SPI主從機接口的工作原理，如同一個移位寄存器，一半在主機內(nèi)，一半在外設(shè)中。當(dāng)SPI工作時，通過串行時鐘線SCK的同步信號，循環(huán)移位，從而實現(xiàn)了主機與外設(shè)的數(shù)據(jù)交換。實際使用時，這種數(shù)據(jù)交換可能按照一個方向移位，具體的數(shù)據(jù)流動方向與工作方式有關(guān)。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理

6、及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.1 SPI模塊模塊SPI的工作模式主要有以下三種。 主機模式。在主機模式下，串行時鐘（SCK）由主機內(nèi)部時鐘分頻得 到 ， 用 來 同 步 主 / 從 機 雙 方 移 位 寄 存 器 的 數(shù) 據(jù) 傳 輸 。 當(dāng) 向 主 機MC9S12XS128的SPI數(shù)據(jù)寄存器SPIDR寫入數(shù)據(jù)后，數(shù)據(jù)傳送開始。如果此時主機SPI移位寄存器為空，則數(shù)據(jù)立即被傳送到移位寄存器，數(shù)據(jù)在SCK的控制下從主機MOSI引腳串行輸出，傳送給從機設(shè)備。從MOSI引腳輸出數(shù)據(jù)，從MISO引腳輸入數(shù)據(jù)。 從機模式。在從機模式下，從機串行時鐘（SCK）由主機產(chǎn)生，從機SPI的SCK

7、引腳為輸入口。 引腳為從機的片選輸入引腳，低電平有效，在數(shù)據(jù)傳送前需要置為低電平，并保持到數(shù)據(jù)傳送結(jié)束。從機通過SCK與主機同步，進行數(shù)據(jù)的讀/寫操作，從MOSI引腳輸入數(shù)據(jù)，從MISO引腳輸出數(shù)據(jù)。 全雙工模式（即雙向工作模式）。在全雙工模式下，無論是主機模式還是從機模式，同時只用一個引腳傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸方向由主機MC9S12XS128的SPICR2寄存器中的BIDIROE位進行選擇，詳見后面的寄存器部分介紹。MC9S12XS128內(nèi)置有1個SPI接口模塊SPI0，使用端口PORTS4PORTS7。以下著重介紹SPI模塊的特性、寄存器功能及設(shè)置，并通過應(yīng)用實例，說明SPI模塊的編程實現(xiàn)。M

8、C9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.2 SPI模塊結(jié)構(gòu)組成和特點模塊結(jié)構(gòu)組成和特點MC9S12XS128內(nèi)置的SPI模塊如圖12.2所示。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.2 SPI模塊結(jié)構(gòu)組成和特點模塊結(jié)構(gòu)組成和特點SPI模塊具有以下基本特征：l 正常模式：主機模式和從機模式；l 全雙工模式；l 從機選擇輸出；l 具有CPU中斷能力的模式故障錯誤標(biāo)志；l 雙緩沖操作；l 極性和相位可編程的串行時鐘。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12

9、.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置 MC9S12XS128的SPI模塊共有5個寄存器，詳見表12-1。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.1 SPI控制寄存器控制寄存器1（SPICR1） SPI控制寄存器1（SPI Control Register 1，SPICR1）如圖12.3所示。讀：任何時刻；寫：任何時刻。SPIE：SPI中斷使能位，該位使能允許SPI狀態(tài)標(biāo)志位SPIF或者MODF產(chǎn)生中斷請求。0表示禁止SPI中斷請求；1表示允許SPI中斷請求。SPE：SPI模塊功能使能位

10、，該位使能允許使用SPI模塊功能并設(shè)置相應(yīng)的端口引腳為SPI模塊功能應(yīng)用。如果清零SPE位，SPI模塊禁用且被強制進入空閑狀態(tài)，SPISR寄存器中的狀態(tài)位復(fù)位。0表示禁用SPI模塊功能（應(yīng)用于低功耗）；1表示使用SPI模塊功能。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.1 SPI控制寄存器控制寄存器1（SPICR1） SPTIE：SPI發(fā)送中斷使能位，該位使能允許SPI狀態(tài)標(biāo)志位SPTEF產(chǎn)生中斷請求。0表示禁止SPTEF中斷請求；1表示允許SPTEF中斷請求。MSTR：SPI主/從模式選擇位，

11、該位確定SPI模塊工作在主機模式還是從機模式。將SPI模塊從主機模式切換到從機模式，或者反向切換，都會使SPI系統(tǒng)進入空閑狀態(tài)。0表示從機模式；1表示主機模式。CPOL：SPI時鐘極性選擇位，該位確定時鐘SCK極性為反向還是非反向。為了保證兩個SPI模塊之間傳輸數(shù)據(jù)，SPI模塊必須設(shè)置相同的CPOL位值。主機模式下，該位變化將終止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。0表示時鐘SCK高電平有效，低電平空閑；1表示時鐘SCK低電平有效，高電平空閑。CPHA：SPI時鐘相位選擇位，該位確定SPI時鐘模式。主機模式下，該位變化將終止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。0

12、表示在時鐘SCK奇數(shù)邊沿（1、3、5、）采樣數(shù)據(jù)；1表示在時鐘SCK偶數(shù)邊沿（2、4、6、）采樣數(shù)據(jù)。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.1 SPI控制寄存器控制寄存器1（SPICR1）SPI的時鐘模式如圖12.4和圖12.5所示。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.1 SPI控制寄存器控制寄存器1（SPICR1）SSOE：從機選擇輸出使能位。當(dāng)SPICR2寄存器中的MODFEN置位時

13、，主機模式下，通過設(shè)置SSOE位確定SS引腳輸入/輸出特性，詳見表12-2。主機模式下，該位變化將終止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。LSBFE：SPI最低位LSB先發(fā)送使能位，該位不影響數(shù)據(jù)寄存器中最高位MSB和最低位LSB的位置，讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)寄存器， MSB總是在第7位。主機模式下，該位變化將終止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。0表示SPI先傳送數(shù)據(jù)最高位MSB；1表示SPI先傳送數(shù)據(jù)最低位LSB。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.2 SPI

14、控制寄存器控制寄存器2（SPICR2） SPI控制寄存器2（SPI Control Register 2，SPICR2）如圖12.6所示。讀：任何時刻；寫：任何時刻，寫保留位無效。XFRW：傳送數(shù)據(jù)寬度位， 該位確定SPI傳送數(shù)據(jù)寬度。如果選擇8位數(shù)據(jù)傳送寬度，則使用SPIDRL作為數(shù)據(jù)寄存器而不使用SPIDRH。如果選擇16位數(shù)據(jù)傳送寬度，則使用SPIDRH和SPIDRL組成16位數(shù)據(jù)寄存器。請參考12.3.4節(jié)關(guān)于發(fā)送/接收數(shù)據(jù)掛起和中斷標(biāo)志位清除機制的信息。主機模式下，該位變化將中止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。0表示傳送8位數(shù)據(jù)寬度；1表示傳送16位數(shù)據(jù)寬度。MC

15、9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.2 SPI控制寄存器控制寄存器2（SPICR2） MODFEN：模式錯誤使能位，該位使能允許檢測SPISR 寄存器中的模式錯誤標(biāo)志位MODF。如果SPI為主機模式且MODFEN位為“0”時，則SS引腳不能應(yīng)用于SPI模塊功能，僅作為通用I/O口使用；如果SPI為從機模式，無論MODFEN為何值，SS引腳都作為SPI模塊輸入功能使用。MODFEN位設(shè)置對SS引腳的功能影響參見表12-2。主機模式下，該位變化將終止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模

16、式。0表示SS引腳不使用SPI模塊功能； 1表示SS引腳使用SPI模塊功能，具有MODF位特性。BIDIROE：雙向工作模式下輸出使能位。當(dāng)SPC0=1，SPI模塊處于雙向工作模式時，該位確定SPI模塊MOSI和MISO的輸出緩沖。主機模式下，該位確定MOSI端口的輸出緩沖；從機模式下，該位確定MISO端口的輸出緩沖。主機模式下，當(dāng)SPC0置位時，該位變化將終止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。0表示禁止輸出緩沖功能；1表示允許輸出緩沖功能。SPISWAI：等待模式下SPI模塊時鐘停止位，該位用于等待模式下的低功耗應(yīng)用。0表示等待模式下SPI模塊時鐘正常工作；1表示等待模式下

17、SPI模塊時鐘停止工作。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.2 SPI控制寄存器控制寄存器2（SPICR2） SPC0：串行引腳控制位0，該位確定雙向引腳的功能配置，詳見表12-3。主機模式下，該位變化將終止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.3 SPI波特率寄存器（波特率寄存器（SPIBR） SPI波特率寄存器（SPI Baud R

18、ate Register，SPIBR）如圖12.7所示。讀：任何時刻；寫：任何時刻，對保留位寫操作無效。SPPR2SPPR0：SPI波特率預(yù)分頻位。主機模式下，這些位的變化將中止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。SPR2SPR0：SPI波特率選擇位。主機模式下，這些位的變化將中止正在進行的數(shù)據(jù)傳送，且SPI系統(tǒng)被強制進入空閑模式。這些位的配置可以選擇不同的SPI波特率，波特率選擇配置詳見表12-4。波特率計算公式為波特率分頻系數(shù) = (SPPR+1)2(SPR+1)波特率=總線時鐘/波特率分頻系數(shù)MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)

19、開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.3 SPI波特率寄存器（波特率寄存器（SPIBR）MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.3 SPI波特率寄存器（波特率寄存器（SPIBR）MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.4 SPI狀態(tài)寄存器（狀態(tài)寄存器（SPISR） SPI狀態(tài)寄存器（SPI Status Register，SPISR）如圖12.8所示。讀：任何時刻；寫：

20、無效。SPIF：SPIF中斷標(biāo)志位。接收到的數(shù)據(jù)被傳送至SPI數(shù)據(jù)寄存器SPIDR后，該位置位。關(guān)于清除SPIF位的詳細(xì)說明，參見表12-5。0表示數(shù)據(jù)傳送沒有完成；1表示數(shù)據(jù)已傳送到SPI數(shù)據(jù)寄存器。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.4 SPI狀態(tài)寄存器（狀態(tài)寄存器（SPISR）注1：這種情況下，SPIDRH寄存器中的數(shù)據(jù)丟失。注2：SPIDRH可以被重復(fù)讀取數(shù)據(jù)，對SPIF位沒有任何影響。只有在SPIF=1時，讀取SPISR寄存器，之后再讀取SPIDRL寄存器，則SPIF位才能清除。

21、MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.4 SPI狀態(tài)寄存器（狀態(tài)寄存器（SPISR） SPTEF：SPI發(fā)送空中斷標(biāo)志位。當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器為空SPIDR時，該位置位。關(guān)于清除該標(biāo)志位以及發(fā)送SPIDR寄存器中的數(shù)據(jù)的詳細(xì)說明，參見表12-6。0表示SPI數(shù)據(jù)寄存器SPIDR非空；1表示SPI數(shù)據(jù)寄存器SPIDR已空。注1：SPTEF=0時，任何對SPIDRH或SPIDRL寄存器寫操作會被忽略。注2：這種情況下，SPIDRH中的數(shù)據(jù)無效。注3：SPIDRH可以被重復(fù)寫入數(shù)據(jù)，對SPIF位沒有任

22、何影響。只有在SPTEF=1時，讀取SPISR寄存器，之后再寫SPIDRL寄存器，則SPTEF位才能清除。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.4 SPI狀態(tài)寄存器（狀態(tài)寄存器（SPISR） MODF：模式錯誤標(biāo)志位。當(dāng)SPI配置為主機時，且SPICR2寄存器中的MODFEN=1時，如果主機檢測到SS引腳輸入變低，該位置位。當(dāng)MODF置位后，通過讀取SPI狀態(tài)寄存器SPISR，然后寫數(shù)據(jù)到SPI控制寄存器SPICR1清除該位。0表示模式錯誤未發(fā)生；1表示模式錯誤已發(fā)生。MC9S12XSMC9

23、S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.5 SPI數(shù)據(jù)寄存器（數(shù)據(jù)寄存器（SPIDR：SPIDRH，SPIDRL）SPI數(shù)據(jù)寄存器（SPI Data Register，SPIDR）如圖12.9和12.10所示。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.3 SPI模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.3.5 SPI數(shù)據(jù)寄存器（數(shù)據(jù)寄存器（SPIDR：SPIDRH，SPIDRL）讀：任何時刻，只在SPIF置位后讀取數(shù)據(jù)有效；寫：任何時刻。SPI數(shù)據(jù)寄存器SPIDR是SPI

24、數(shù)據(jù)傳送的輸入/輸出寄存器。寫入數(shù)據(jù)到SPIDR寄存器，則允許該數(shù)據(jù)進入發(fā)送隊列并發(fā)送。對于SPI主機，當(dāng)移位寄存器中的數(shù)據(jù)發(fā)送完成后，隊列數(shù)據(jù)就會被立即發(fā)送。SPI狀態(tài)寄存器SPISR中的發(fā)送空標(biāo)志位SPTEF表明SPI數(shù)據(jù)寄存器是否準(zhǔn)備好接收新數(shù)據(jù)。當(dāng)SPIF置位時，SPIDR寄存器中的接收數(shù)據(jù)有效。如果SPIF位被清零且已經(jīng)接收到數(shù)據(jù)，則接收到的數(shù)據(jù)會從移位寄存器傳送到SPIDR寄存器，然后置位SPIF。如果SPIF=1，但沒有對接收到的SPIDR寄存器中的第一個數(shù)據(jù)進行及時操作，這時又接收到了第二個數(shù)據(jù)，第二個數(shù)據(jù)在移位寄存器中將一直保持有效直到接收到第三個數(shù)據(jù)，而SPIDR寄存器中的

25、第一個數(shù)據(jù)保持不變。如果SPIF=1，且有效數(shù)據(jù)在移位寄存器中，SPIF位在第三個數(shù)據(jù)開始接收前被清零了，則移位寄存器中的第二個數(shù)據(jù)會傳送到SPIDR寄存器，而SPIF位重新為1。如果SPIF=1，且有效數(shù)據(jù)在移位寄存器中，SPIF在第三個數(shù)據(jù)開始接收后才被清零，則移位寄存器中的第二個數(shù)據(jù)將變?yōu)闊o效，也不會被傳送到SPIDR寄存器，這時第三個數(shù)據(jù)將會接收到移位寄存器中。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.4 SPI模塊應(yīng)用實例模塊應(yīng)用實例 本實例使用SPI發(fā)送數(shù)據(jù)，實例電路原理圖如圖12.11所示，圖中74LS164是8位串行輸入/并行輸出

26、移位寄存器，通過該芯片將MC9S12XS128中SPI模塊的MOSI輸出的串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)，輸出的并行數(shù)據(jù)連接到4位8段數(shù)碼管的段引腳，4位共陽極數(shù)碼管的公共端由PORTA0PORTA3控制。編程實現(xiàn)4位數(shù)碼管從左到右分別顯示數(shù)字3210。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.4 SPI模塊應(yīng)用實例模塊應(yīng)用實例 程序清單：MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.4 SPI模塊應(yīng)用實例模塊應(yīng)用實例 程序清單：MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開

27、發(fā)12.4 SPI模塊應(yīng)用實例模塊應(yīng)用實例 程序清單：MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.4 SPI模塊應(yīng)用實例模塊應(yīng)用實例 程序清單：MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.1 I2C總線概述總線概述 NXP 半導(dǎo)體（原Philips 半導(dǎo)體）公司于20世紀(jì)80年代初推出了一種簡單的雙向二線制串行通信總線，這種總線被稱為Inter-IC（I2C或IIC或I2C）總線。目前I2C 總線已經(jīng)成為業(yè)界嵌入式應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)解決方案，同SPI總線一樣，被廣泛地應(yīng)用在

28、基于微控制器與各種外圍設(shè)備之間的串行通信，可以作為控制、診斷與電源管理等方面的數(shù)據(jù)通信總線，主要應(yīng)用領(lǐng)域包括消費類電子、電信產(chǎn)品等。多個符合I2C 總線標(biāo)準(zhǔn)的器件都可以通過同一條I2C 總線進行通信，而不需要額外的地址譯碼器。I2C 是一種兩線制串行總線，因此操作非常簡單。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.1 I2C總線概述總線概述 I2C總線有很多特點，如下所述：l總線僅由2 根信號線組成，分別是數(shù)據(jù)線（SDA）和時鐘線（SCL）。l總線協(xié)議簡單。l協(xié)議容易實現(xiàn)，即使微控制器內(nèi)部沒有集成I2C 總線

29、接口，也能夠方便地利用開漏或集電極開路的I/O或準(zhǔn)雙向I/O端口模擬實現(xiàn)。l支持的器件多，NXP 半導(dǎo)體最早提出I2C總線協(xié)議，目前恩智浦半導(dǎo)體（NXP）、飛思卡爾半導(dǎo)體（Freescale）、德州儀器（TI）、美國國家半導(dǎo)體（National Semiconductor）、意法半導(dǎo)體（ST）、美信半導(dǎo)體（Maxim）等公司都有大量帶有I2C總線接口的產(chǎn)品，這為用戶設(shè)計產(chǎn)品時選擇合適的I2C 器件提供了廣闊的空間。l總線上可同時掛接多個器件，同一條I2C 總線上可以掛接很多個器件，一般可達數(shù)十個以上，甚至更多。器件之間是靠不同的編址來區(qū)分的，而不需要附加的I/O 線或地址譯碼部件。l總線可裁減

30、性好，在原有總線連接的基礎(chǔ)上可以隨時新增或者刪除器件，用軟件可以很容易實現(xiàn)I2C 總線的自檢功能，能夠及時發(fā)現(xiàn)總線上器件的變動。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.1 I2C總線概述總線概述 l總線電氣兼容性好，I2C總線規(guī)定器件之間以開漏I/O互連，這樣只要選取適當(dāng)?shù)纳侠娮杈湍茌p易實現(xiàn)3 V/5 V邏輯電平的兼容，而不需要額外的電平轉(zhuǎn)換。l支持多種通信方式，一主多從是最常見的通信方式，此外還支持雙主機通信、多主機通信以及廣播通信模式等。l通信速率高，I2C總線標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率為100 kb/s，在快速模

31、式下為400 kb/s。按照以后修訂的版本，位傳輸速率可高達3.4 Mb/s。l兼顧低速通信，I2C總線的通信速率也可以低至幾kb/s以下，用于支持低速器件（比如通過軟件模擬的實現(xiàn)方法）或者用來延長通信距離。l通信距離較遠(yuǎn)，一般情況下，I2C 總線通信距離可達幾米到十幾米，通過降低傳輸速率等辦法，通信距離可延長到數(shù)十米乃至數(shù)百米。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.2 I2C總線工作原理總線工作原理I2C總線只需要兩根信號線，一根是串行數(shù)據(jù)線SDA，另一根是串行時鐘線SCL。在系統(tǒng)中，I2C總線的典型結(jié)

32、構(gòu)如圖12.12所示。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.2 I2C總線工作原理總線工作原理在介紹I2C總線工作原理之前，首先必須明確幾個基本概念：l發(fā)送器（Transmitter）：發(fā)送數(shù)據(jù)到總線的器件；l接收器（Receiver）：從總線接收數(shù)據(jù)的器件；l主機（Master）：初始化發(fā)送、產(chǎn)生時鐘信號和終止信號發(fā)送的器件；l從機（Slave）：被主機尋址的器件。I2C總線是雙向傳輸?shù)目偩€，因此主機和從機都可能成為發(fā)送器和接收器。如果主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)，則主機是發(fā)送器，從機是接收器；如果主機讀取從機數(shù)

33、據(jù)，則主機是接收器，從機是發(fā)送器。不論主機是發(fā)送器還是接收器，時鐘信號SCL 都要由主機產(chǎn)生。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.2 I2C總線工作原理總線工作原理以下簡要介紹I2C總線的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。1I2C總線上數(shù)據(jù)的有效性I2C總線中數(shù)據(jù)線SDA的電平狀態(tài)必須在時鐘線SCL處于高電平期間保持穩(wěn)定不變；SDA的電平狀態(tài)只有在SCL處于低電平期間才允許改變，但是在I2C總線的起始條件和停止條件例外。I2C總線上數(shù)據(jù)有效性如圖12.13所示。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原

34、理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.2 I2C總線工作原理總線工作原理2I2C 總線起始條件和停止條件起始條件（起始信號）：當(dāng)SCL 處于高電平期間時，SDA 從高電平向低電平跳變時產(chǎn)生起始條件?？偩€在起始條件產(chǎn)生后便處于忙的狀態(tài)。起始條件常常簡記為S。停止條件（停止信號）：當(dāng)SCL 處于高電平期間時，SDA從低電平向高電平跳變時產(chǎn)生停止條件?？偩€在停止條件產(chǎn)生后處于空閑狀態(tài)。停止條件簡記為P，如圖12.14所示。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.2 I2C總線工作原理總線工

35、作原理3I2C 總線的應(yīng)答信號在I2C總線傳輸數(shù)據(jù)過程中，每傳輸1字節(jié)數(shù)據(jù)，都要有一個應(yīng)答狀態(tài)位。接收器數(shù)據(jù)接收情況通過產(chǎn)生應(yīng)答位來告知發(fā)送器。應(yīng)答位的時鐘脈沖仍由主機產(chǎn)生，而應(yīng)答位的數(shù)據(jù)接收狀態(tài)則遵循“誰接收誰產(chǎn)生”的原則，即總是由接收器來產(chǎn)生應(yīng)答位，主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)時，應(yīng)答位由從機產(chǎn)生；主機接收從機數(shù)據(jù)時，應(yīng)答位由主機產(chǎn)生。I2C 總線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：應(yīng)答位為0 表示接收器應(yīng)答（ACK），常常簡記為A；為1則表示非應(yīng)答（NACK），常常簡記為A。發(fā)送器發(fā)送完數(shù)據(jù)之后，應(yīng)當(dāng)釋放SDA 線（需要拉高SDA，輸出端口截止），以等待接收器產(chǎn)生應(yīng)答位。如果接收器在接收完最后一個字節(jié)的數(shù)據(jù)，或者不能再接收

36、更多的數(shù)據(jù)時，應(yīng)當(dāng)產(chǎn)生非應(yīng)答來通知發(fā)送器。發(fā)送器如果發(fā)現(xiàn)接收器產(chǎn)生了非應(yīng)答狀態(tài)，則應(yīng)當(dāng)終止發(fā)送。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.5 I2C總線接口總線接口 12.5.2 I2C總線工作原理總線工作原理4I2C 總線的數(shù)據(jù)傳送I2C 總線總是以字節(jié)（Byte）為單位收發(fā)數(shù)據(jù)的，每次傳送的數(shù)據(jù)是8位。每次傳輸從起始信號開始，之后傳送的字節(jié)數(shù)量沒有嚴(yán)格限制。首先傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)的最高位（MSB，第7 位），最后傳輸?shù)氖亲畹臀唬↙SB，第0位）。另外，每個字節(jié)之后還要跟一個應(yīng)答位，應(yīng)答位總是由接收器產(chǎn)生。所有數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，主控制器發(fā)出終止信號。5

37、從機地址I2C總線不需要額外的地址譯碼器和片選信號。多個具有I2C總線接口的器件都可以連接到同一條I2C總線上，它們之間通過器件地址來區(qū)分。主機是主控器件，不需要器件地址，其他器件都屬于從機，需要配置有器件地址。必須保證同一條I2C總線上所有從機的地址都是唯一確定的，不能有重復(fù)，否則I2C 總線將不能正常工作。一般從機地址由7 位地址位和一位讀/寫位標(biāo)志R/ 組成，7位地址占據(jù)高7位，讀/寫位在最后。讀/寫位是0，表示主機將要向從機寫入數(shù)據(jù)；讀/寫位是1，則表示主機將要讀取從機數(shù)據(jù)。I2C總線主機向從機發(fā)送數(shù)據(jù)的基本格式如圖12.15所示，I2C總線主機讀取從機數(shù)據(jù)的基本格式如圖12.16所示

38、。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.6 I2C模塊結(jié)構(gòu)組成和特點模塊結(jié)構(gòu)組成和特點 MC9S12DG128就內(nèi)置了I2C模塊，使用PortJ6和PortJ7兩個引腳作為SDA和SCL。本章以下內(nèi)容都是針對MC9S12DG128介紹I2C模塊的特性、寄存器功能及設(shè)置，并通過應(yīng)用實例和I2C模塊在自主尋跡智能車上的應(yīng)用，讓讀者掌握I2C模塊的應(yīng)用及編程方法。MC9S12DG128內(nèi)置的I2C模塊如圖12.17所示。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.6 I2C模塊結(jié)構(gòu)組成和特點模塊結(jié)構(gòu)組成

39、和特點 I2C模塊具有以下基本特征：l 符合I2C總線標(biāo)準(zhǔn)；l 支持多主機操作；l 軟件可編程設(shè)置256種串行時鐘頻率；l 軟件可編程選擇應(yīng)答位；l 字節(jié)數(shù)據(jù)中斷傳輸；l 仲裁丟失中斷，自動將主機模式切換到從機模式；l 尋址識別中斷；l 起始信號和停止信號的產(chǎn)生/檢測功能；l 重復(fù)產(chǎn)生起始信號；l 應(yīng)答位的產(chǎn)生/檢測功能；l 總線忙檢測。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置 MC9S12DG128的I2C模塊共有5個寄存器，詳見表12-7。以下詳細(xì)介紹各寄存器的功能及每一位的作用。MC9S12XSM

40、C9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.1 I2C總線地址寄存器（總線地址寄存器（IBAD）I2C總線地址寄存器（I2C Bus Address Register，IBAD）如圖12.18所示。讀：任何時刻；寫：任何時刻。該寄存器針對被尋址從機，由I2C總線產(chǎn)生響應(yīng)地址，但這個地址不是由主機通過總線進行傳送的。ADR7ADR1：從機地址，包括I2C模塊使用的特殊從機地址，I2C總線的默認(rèn)模式是總線上的地址匹配從機地址。Bit0：保留位，為了將來產(chǎn)品的兼容性而設(shè)置，讀取該位總為0。MC9S12XSMC9S12XS

41、單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.2 I2C總線分頻寄存器（總線分頻寄存器（IBFD）I2C總線分頻寄存器（I2C Bus Frequency Divider Register，IBFD）如圖12.19所示。讀：任何時刻；寫：任何時刻。IBC7IBC0：I2C總線時鐘分頻系數(shù)，該寄存器用于確定I2C總線的時鐘頻率，其中IBC7IBC6定義預(yù)分頻增益系數(shù)；IBC5IBC3定義預(yù)分頻因子；IBC2IBC0選擇保持時間長度。寄存器中各位的含義詳見表12-8和表12-9。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開

42、發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.2 I2C總線分頻寄存器（總線分頻寄存器（IBFD）MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.2 I2C總線分頻寄存器（總線分頻寄存器（IBFD）MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.2 I2C總線分頻寄存器（總線分頻寄存器（IBFD）I2C總線部分分頻對照表12-10所示，如需要查閱其他數(shù)值，可以參閱數(shù)據(jù)手

43、冊S12IICV2.pdf。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.3 I2C總線控制寄存器（總線控制寄存器（IBCR）I2C總線控制寄存器（I2C Bus Control Register，IBCR）如圖12.20所示。讀：任何時刻；寫：任何時刻。IBEN：I2C模塊使能位，該位控制I2C模塊的軟件復(fù)位。0表示I2C模塊禁止且軟件復(fù)位，這時處于上電復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)該位為0時，I2C模塊功能禁止且處于軟件復(fù)位功能，但是其他寄存器仍然可以訪問；1表示I2C模塊使能，該位必須在IBCR寄存器的其他位起

44、作用前置位。如果I2C模塊在一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳輸過程中使能，則從機模式會忽略當(dāng)前總線上的傳輸數(shù)據(jù)，一旦檢測到后面的起始信號就開始進行數(shù)據(jù)傳輸；而主機模式不檢測總線忙狀態(tài)，因此如果一個起始信號產(chǎn)生，當(dāng)前總線周期可能會破壞，最終將導(dǎo)致當(dāng)前總線的主機或者I2C模塊丟失仲裁，隨后總線操作將返回正常模式。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.3 I2C總線控制寄存器（總線控制寄存器（IBCR）IBIE：I2C總線中斷使能位。0表示I2C總線中斷禁止，此時I2C模塊不處理已產(chǎn)生的中斷；1表示I2C總線中斷使

45、能，I2C總線中斷發(fā)生時，則IBSR狀態(tài)寄存器中的IBIF位置位。MS/SL：主機/從機模式選擇位。微控制器復(fù)位后，該位清零。當(dāng)該位從0變?yōu)?時，總線上會產(chǎn)生一個起始信號，為主機工作模式。當(dāng)該位從1變?yōu)?時，總線上會產(chǎn)生一個停止信號，工作模式變?yōu)閺臋C模式。停止信號只有在IBIF標(biāo)志置位時才能夠產(chǎn)生。當(dāng)主機丟失仲裁時，該位被清零但是不產(chǎn)生停止信號。0表示從機模式；1表示主機模式。Tx/RX：發(fā)送/接收模式選擇位，該位選擇主機和從機數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆较?。在從機模式和主機模式下，該位需要軟件置位，根據(jù)IBSR狀態(tài)寄存器中的SRW位來確定數(shù)據(jù)傳輸方向。在尋址周期，該位總為高電平。0表示接收模式；1表示發(fā)送模

46、式。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.3 I2C總線控制寄存器（總線控制寄存器（IBCR）TXAK：發(fā)送應(yīng)答使能位。對于主機接收器和從機接收器，該位確定總線應(yīng)答周期的SDA值。如果I2C模塊使能，無需設(shè)置TXAK，I2C模塊總是響應(yīng)地址匹配器件。注意只有當(dāng)I2C模塊作為接收器時，操作該位才有效。0表示接收到1字節(jié)的數(shù)據(jù)后，在總線的第9個周期產(chǎn)生一個應(yīng)答位且發(fā)送到總線上；1表示不發(fā)送應(yīng)答信號。RSTA：重復(fù)起始信號位。主機模式時，該位置1就會在總線上產(chǎn)生一個重復(fù)起始信號。讀取該位總是返回0

47、。如果總線被另一個主機占用，試圖產(chǎn)生一個重復(fù)起始信號將導(dǎo)致仲裁丟失。0表示禁止產(chǎn)生重復(fù)起始信號；1表示產(chǎn)生一個重復(fù)起始信號。Bit1：保留位，為了將來產(chǎn)品的兼容性而設(shè)置，讀取該位總為0。IBSWAI：等待模式下I2C總線模塊的時鐘停止位。0表示在等待模式下，I2C總線模塊時鐘正常工作；1表示在等待模式下，I2C總線模塊時鐘停止工作。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.4 I2C總線狀態(tài)寄存器（總線狀態(tài)寄存器（IBSR）I2C總線狀態(tài)寄存器（I2C Bus Status Register，I

48、BSR）如圖12.21所示。該寄存器除了第1位（IBIF）和第4位（IBAL）外，其余位都是只讀的。TCF：數(shù)據(jù)傳輸位。當(dāng)數(shù)據(jù)的一個字節(jié)正在傳輸時，該位被清除。TCF在字節(jié)傳輸?shù)牡?個時鐘的下降沿置位。注意該位只在一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到一個I2C模塊或者接收到一個I2C模塊的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)傳輸完成時有效。0表示數(shù)據(jù)傳輸正在進行；1表示數(shù)據(jù)傳輸完成。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.4 I2C總線狀態(tài)寄存器（總線狀態(tài)寄存器（IBSR）該寄存器除了第1位（IBIF）和第4位（IBAL）外，其余位都是

49、只讀的。TCF：數(shù)據(jù)傳輸位。當(dāng)數(shù)據(jù)的一個字節(jié)正在傳輸時，該位被清除。TCF在字節(jié)傳輸?shù)牡?個時鐘的下降沿置位。注意該位只在一個字節(jié)數(shù)據(jù)傳送到一個I2C模塊或者接收到一個I2C模塊的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)傳輸完成時有效。0表示數(shù)據(jù)傳輸正在進行；1表示數(shù)據(jù)傳輸完成。IAAS：從機被尋址位。當(dāng)I2C模塊自身模塊地址（由I2C總線地址寄存器IBAD確定）與主機發(fā)送地址匹配時，該位被置位。如果IBIE置位，MCU產(chǎn)生中斷。之后MCU需要檢測SRW位并設(shè)置相應(yīng)的Tx/ RX 模式。寫I2C總線控制寄存器IBCR清除該位。0表示從機未被尋址；1表示從機被尋址。IBB：總線忙標(biāo)志位。該位表示總線狀態(tài)。0表示當(dāng)檢測到一個起

50、始信號時，IBB置位，如果檢測到一個停止信號，IBB被清除且總線進入空閑狀態(tài)；1表示總線忙。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.4 I2C總線狀態(tài)寄存器（總線狀態(tài)寄存器（IBSR）IBAL：仲裁丟失。當(dāng)仲裁丟失時該位由硬件置位。在下列情況中，仲裁可能丟失：在地址或數(shù)據(jù)傳輸周期中，如果主機產(chǎn)生的SDA為高電平，但是檢測SDA為低電平；在一個數(shù)據(jù)應(yīng)答位接收過程中，如果主機產(chǎn)生的SDA為高電平，但是檢測SDA為低電平；當(dāng)總線忙時試圖產(chǎn)生一個起始信號；在從機模式下一個重復(fù)起始信號被請求；當(dāng)主機沒有

51、請求時，但檢測到一個停止信號。IBAL位必須通過軟件置1清除，向該位寫0無效。SRW：從機讀/寫位。當(dāng)IAAS被置位，該位表示主機發(fā)送從機尋址時的讀/寫控制位SRW值。SRW位僅當(dāng)I2C模塊處于從機模式時有效，通過檢測該位，MCU可以根據(jù)主機的命令選擇從機的發(fā)送/接收模式。1表示從機接收，主機寫數(shù)據(jù)到從機；0表示從機發(fā)送，主機讀入從機數(shù)據(jù)。IBIF：I2C總線中斷位。當(dāng)以下一種情況發(fā)生時，該位置位：仲裁丟失（IBAL = 1）；字節(jié)傳輸完成（TCF = 1）；從機被尋址（IAAS = 1）。如果IBIE=1，IBIF置位將會產(chǎn)生一個中斷請求，該位必須通過軟件置1清除，向該位寫0無效。RXAK：

52、接收應(yīng)答使能位，為總線應(yīng)答周期的SDA值。如果接收到應(yīng)答位（RXAK）為0，表示在總線8位數(shù)據(jù)傳輸完成后已接收到應(yīng)答信號。如果RXAK為1，意味著在第9個時鐘周期仍然沒有檢測到應(yīng)答信號。0表示已接收到應(yīng)答；1表示未接收到應(yīng)答。MC9S12XSMC9S12XS單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)單片機原理及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)12.7 I2C模塊寄存器及設(shè)置模塊寄存器及設(shè)置12.7.5 I2C總線數(shù)據(jù)輸入總線數(shù)據(jù)輸入/輸出寄存器（輸出寄存器（IBDR）I2C總線數(shù)據(jù)輸入/輸出寄存器（I2C Bus Data I/O Register，IBDR）如圖12.22所示。在主機發(fā)送模式，當(dāng)一個數(shù)據(jù)被寫入該寄存器，數(shù)據(jù)傳輸開始，先傳送最高位。在主機接收模式，讀取該寄存器啟動下一個字節(jié)數(shù)據(jù)的接收。在從機模式下，當(dāng)?shù)刂菲ヅ浜螅椭鳈C模式下的功能是相同的。注意IBCR寄存器中的Tx/RX 位必須與主機模式和從機模式中需要的數(shù)據(jù)傳輸方向一致。例如，如果希期望主機接收，但是I2C總線IBCR寄存器