煉獄傳奇系列課件40篇-iic之戰(zhàn)

1、-IIC 之戰(zhàn)要學(xué)習(xí)的內(nèi)容，簡單來說，就是一種串行的通信協(xié)議，IIC 的通信本節(jié)協(xié)議和通口在很多工程中有廣泛的應(yīng)用，如領(lǐng)域的串行 AD,圖像處理領(lǐng)域的頭配置，工業(yè)控制領(lǐng)域的 X 射線管配置等等。除此之外，由于 IIC協(xié)議占用的 IO 資源特別少，連接方便，所以工程中也常選用 IIC 接口做為不同間的通信協(xié)議。IIC 協(xié)議的完成靠的是的時序，一個周期都不能錯，這也正是設(shè)置本實驗的目的。通過 IIC 的學(xué)習(xí)，鍛煉自己的時序?qū)崿F(xiàn)技巧和方法，可以說最佳的案例之一。本實驗的學(xué)習(xí)，采用的外部接口為 EEPROM,其封裝圖如下：接下來，梳理一下各引腳定義：1.A0,A1,A2 為 24LC64 的片選信號，

2、由于 IIC 總線可以掛載多個 IIC 接口器件，所以每個器件都應(yīng)該有自己的“標(biāo)識”，通過對 A0,A1,A2輸入不同的高低電平，就可以設(shè)置該 EEPROM 的片選信號。2.WP 為讀寫使能信號，當(dāng) WP 懸空或者接地，EEPROM 可讀可寫，當(dāng) WP 接電源，EEPROM 只能讀不能寫。3.SCL 為 IIC 接口的時鐘線4.SDA 為 IIC 接口的數(shù)據(jù)線得到了上面的配置信息，那么接下來，看一下開發(fā)板的配置原理圖由此可以看出的位選信號為“000”，EEPROM 可讀寫。原理圖分析完畢，接下來看一下 IIC 接口的具體時序是什么。IIC讀寫時序分為隨機(jī)讀寫和頁面讀寫，也就是常說的Byte W

3、rite/Read 和PageWrite/Read。首先來學(xué)習(xí) Byte Write/Read 時序Byte Write 時序如下：由時序圖可以看出，如果要向 EEPROM 寫入一個字節(jié)，那么必須經(jīng)過以下步驟：1.發(fā)送啟動信號2.發(fā)送控制字3.接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK4.發(fā)送高字節(jié)地址位5.接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK6.發(fā)送低字節(jié)地址位7.接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK8. 發(fā)送 8bit 有效數(shù)據(jù)9. 接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK10.發(fā)送停止信號Byte Read 時序如下：由時序圖可以看出，如果要從 EE

4、PROM 讀出一個字節(jié)，那么必須經(jīng)過以下步驟：1.發(fā)送啟動信號2.發(fā)送控制字 1010_00003.接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK4.發(fā)送高字節(jié)地址位5.接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK6.發(fā)送低字節(jié)地址位7.接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK8.發(fā)送啟動信號9.發(fā)送控制字 1010_000110. 接收并檢測 EEPROM 發(fā)來的應(yīng)答信號 ACK11.一個字節(jié)數(shù)據(jù)12. 發(fā)送 NO ACK 信號13. 發(fā)送停止信號那么現(xiàn)在就變成了每個步驟的意義到底是什么呢？各位且聽我慢慢道來。1.啟動信號在 SCL 保持期間，如果 SDA 出現(xiàn)由高到低的跳變沿

5、，代表啟動信號2.控制字的控制字為 1010_0000,其中 1010 為 EEPROM 的型號標(biāo)識，為一組固定的序列，緊接著 A2,A1,A0 就是的片選信號，最后一位為讀寫控制位，低電平代表寫，代表讀，這里首先需要對 EEPROM寫入地址位，所以最后一位為 0。3.高/低位地址由于 24LC64Kbit 的空間，所以需要 13 位的地址位寬才能尋址所有的空間，由于 IIC 協(xié)議規(guī)定只能以字節(jié)形式寫入，所以必須將 13 位的地址擴(kuò)展為 16 位的地址，分為高八位和低八位，多出來的前三位填充任意數(shù)據(jù)即可，對的尋址地址沒有影響。4.停止信號在 SCL 保持期間，如果 SDA 出現(xiàn)由低到高的跳變沿

6、，代表停止信號5. 應(yīng)答信號 ACK應(yīng)答信號是由數(shù)據(jù)接收方發(fā)出的，當(dāng) SCL 為期間，如果監(jiān)測到 SDA 為低電平，說明有應(yīng)答信號。6. 非應(yīng)答信號 ACK非應(yīng)答信號也是由數(shù)據(jù)接收方發(fā)出的，當(dāng) SCL 為期間，如果 SDA 為高電平，說明有非應(yīng)答信號。由于 IIC 總線協(xié)議啟動和停止信號都是在 SCL期間發(fā)生跳變，這就決定了其他數(shù)據(jù)的改變只能發(fā)生在 SCL 低電平期間，在 SCL 為期間，數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定。即在 SCL 低電平改變數(shù)據(jù)，在 SCL數(shù)據(jù)。接下來，分析項目需求如下：用兩個按鍵控制 EEPROM 讀寫，當(dāng)寫按鍵按下時，向 EEPROM 某一固定地址寫入一個字節(jié)數(shù)據(jù)，當(dāng)讀按鍵按下時，將

7、該地址數(shù)據(jù)讀出，并顯示到數(shù)碼管。設(shè)計頂層架構(gòu)如下：說明:LED 燈是一個標(biāo)志信號，LED 亮說明數(shù)據(jù)寫入完畢由于讀時序和寫時序一直到低字節(jié)地址的寫入都是相同的，因此設(shè)置IIC 控制器流程圖如下：clkseg7:0rst_nsdakey wrledsel2:0key_rdresult7:0scl sda led數(shù)碼管顯示模塊IIC 驅(qū)動模塊clkscl具體代碼如下：NoYes寫按鍵讀按鍵發(fā)送停止信號發(fā)送 NO ACK數(shù)據(jù)檢測應(yīng)答發(fā)送停止信號發(fā)送控制字檢測應(yīng)答發(fā)送啟動信號寫入數(shù)據(jù)檢測應(yīng)答發(fā)送低字節(jié)地址檢測應(yīng)答發(fā)送高字節(jié)地址檢測應(yīng)答發(fā)送控制字發(fā)送啟動信號檢測是否有按鍵按下接下來，編寫數(shù)碼管驅(qū)動模塊如

8、下：編寫頂層模塊如下：接下來，可以編寫簡單的測試代碼，驗證邏輯是否正確，測試代碼如下：這個簡單的測試，發(fā)現(xiàn)這個測試真的很簡單，簡單到連反饋的 ACK信號都沒有了，的 IIC 控制器，必須要檢測到 ACK 信號，狀態(tài)才會向下跳轉(zhuǎn)，怎么辦呢？我這里教給大家一個最簡單的辦法，那就是在測試的時候掉 ACK 檢測，狀態(tài)直接向下跳轉(zhuǎn)，當(dāng)然有的同學(xué)，可以編寫較復(fù)雜的測試，加上反饋信號，這樣是最完美的。的代碼就可以改成如下形式：所有檢測 ACK 的狀態(tài)修改完畢以后，仿真如下由仿真圖可以看出當(dāng)讀寫按鍵按下時，電路都會產(chǎn)生對應(yīng)的動作，寫時序如下：讀時序如下：這里有一些需要注意的點：，數(shù)據(jù)的改變、數(shù)據(jù)總線的放開都是在 SCL 低電平的中間位置實現(xiàn)的。通過上面的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)了頁面讀寫，由于數(shù)碼管前面的章節(jié)中已經(jīng)