大连大学研究生院,大连大学研招办电话(基于proteus的51单片机开发实例27-I2C总线的读写)

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1、基于proteus的51单片机开发实例27-I2C总线的读写

本实例意在了解I2C总线的接口电路设计,IC总线数据的写入和读出。由于51单片机没有内置I2C模块,所以本实例中我们使用51单片机的I/O口模拟I2C总线的读写。

1.2. 设计思路","content"

在单片机系统设计中,完成一个功能的前提是首先了解该功能的实现原理,其次要知道完成该功能的电路设计,第三是能够实现编程控制。所以本例中我们要首先了解I2C器件的基础知识,以此进行电路设计,最后编程实现预期的功能。

1.3. 基础知识","content"

I2C总线是一种双向二进制总线,用于连接单片机和外围设备,是单片机应用系统中应用较多的串行总线之一。

目前有很多外围器件都是IC2总线,例如常见的EEPROM存储器AT24系列,日历时钟芯片PCF8563,DS1302,LCD驱动器PCF8576,AD转换器PCF8591等。

1.3.1. I2C总线接口","content"

I2C只有两根信号线:SDA-双向数据/地址线;SCL-串行时钟线。I2C总线上可以连接多个I2C器件,如下图所示。

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图2 I2C总线连接示意图

需要说明的是,I2C总线的接口是开漏型的,其目的就是为了能够连接多个相同器件。所以进行I2C总线的电路设计时,需要加上拉电阻,如图所示。

既然I2C总线上可以挂多个器件,那么这些器件怎么一一识别呢?我们以AT24C02为例来说明。如下图所示。

A0,A1,A2作为地址设置端口,可以将这三个端口分别连接不同的电平,这样就能区别了。

前面我们学习的RS-232串口通信的数据发送和接收分别用不同的线,一根专门用来发送数据,另一根专门用来接收数据。而I2C总线的数据发送和接收都使用同一根线。I2C总线通信时,有主器件和从器件的区别。当某个器件向总线上发送数据时,这个器件就是主器件,而当这个器件从总线上接收数据时,它又变成了从器件。因此对于参与I2C通信的器件,主器件和从器件是相对的。

1.3.2. I2C总线器件的地址","content"

前面我们已经说过,I2C总线上可以挂接多个器件,每个器件都必须有唯一的地址,这样才能确保总线通信的正确性。I2C总线上所以期间的地址都按照一定的规范来设定。器件地址由7位二进制位组成,然后与一位读写控制位(方向位)合成一个字节的寻址字节(对于存储容量大的,寻址字节之外还要有高地址字节)。

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寻址字节

1.3.3. I2C总线上的时钟信号","content"

I2C总线上的数据传输必须在时钟信号的驱动下进行。

1.3.4. I2C总线的传输协议","content"

1.3.4.1. 起始和结束条件","content"

如下图所示。在数据传送时,必须确认数据传送的开始和结束。

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I2C总线的开始和停止

开始条件

SCL为高电平时,SDA由高电平向低电平跳变。开始传送数据。

结束条件

SCL为高电平时,SDA由低电平向高电平跳变。结束传送数据。

1.3.4.2. 数据格式","content"

开始信号发出后,主器件送出的第一个字节是用来发送从器件地址的。数据的发送是按照字节数据高位在前,低位在后的原则发送的。前7位是地址码,第8位是方向位(通俗来说就是读写控制位,对于主器件来说,读数据是从从器件获得数据,写数据是向从器件发送数据)。I2C总线上的所以器件在收到开始信号后,将收到的第一个字节的数据与自己的地址比较,如果地址一致,则该器件被选定,然后该器件根据方向位进行数据的接收还是发送操作。

I2C总线数据传送采用时钟脉冲逐位串行传送方式。时序图如下。在SCL的低电平期间,SDA线上的数据可以变化。SCL高电平器件,SDA线上的数据必须保持不变。因为此时SDA状态的改变已被用来表示起始和结束条件。

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I2C器件的数据交互

1.3.4.3. 响应","content"

I2C总线协议规定,每传送一个字节数据(包括地址和命令)完毕,都要有一个应答信号ACK,以确定数据传送是否正确。应答位的时钟脉冲由主器件产生,主器件需要在应答脉冲的高电平期间释放数据线SDA,转由从器件控制。通常的做法是从器件在这个时钟期间必须向SDA发送一个低电平,以产生有效的应答信号。表示接受正常,若接收不正常或不能产生应答信号,则保持SDA为高电平,此时,主器件产生一个停止信号,使传送异常结束。

1.4. 电路设计","content"

本实例使用常见的EEPROM存储器AT24C02。该芯片引脚图如下所示。

其中SCL-时钟线;SDA-数据线;WP-写保护,当该引脚接高电平,不允许写入数据,接地,不允许写入数据;A2A1A0-地址输入端,可通过接高电平或低电平确定芯片地址。

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AT24C02引脚图

本实例的电路如图1所示。电路中单片机的P3.4和P3.4连接I2C器件AT24C02。P0口和P2口分别连接两个LED排,用于指示将要写入和读出的数据。

1.5. 程序设计","content"

本实例程序代码如下。

本程序实现的功能是,讲一个数据写入到I2C器件AT24C02的相应地址,同时将要写入的数据通过连接在P0口的8个发光二极管显示,然后读出该位置的数据,并通过连接P2口的8个发光二极管显示。

#include<AT89x51.h> //#include<intrins.h> //#defineOP_READ0xa1// #defineOP_WRITE 0xa0// Æ÷¼þµØÖ·ÒÔ¼°Ð´Èë²Ù×÷,0xa1¼´Îª1010 0000Bsbit SDA=P3^4; //½«´®ÐÐÊý¾Ý×ÜÏßSDA붨ÒåÔÚΪP3.4Òý½Åsbit SCL=P3^3; //½«´®ÐÐʱÖÓ×ÜÏßSDA붨ÒåÔÚΪP3.3Òý½Å/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱ1ms(3j+2)*i=(3¡Á33+2)¡Á10=1010(΢Ãë)£¬¿ÉÒÔÈÏΪÊÇ1ºÁÃë***************************************************/void delay1ms();/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱÈô¸ÉºÁÃëÈë¿Ú²ÎÊý£ºn***************************************************/ void delaynms(unsigned int n);//ÒÔÏÂÊǶÔAT24C02µÄ¶Áд²Ù×÷³ÌÐòvoid start();void stop();unsigned char ReadData();bit WriteCurrent(unsigned char y);void WriteSet(unsigned char add, unsigned char dat);unsigned char ReadCurrent();unsigned char ReadSet(unsigned char set_add);/*********************************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÖ÷º¯Êý***********************************************************************/ void main(void) { unsigned char sum=0x01; //´¢´æ¼ÆÊýÖµ unsigned char x=0; //´¢´æ´ÓAT24C02¶Á³öµÄÖµ P0=0xff; while(1) //ÎÞÏÞÑ­»·{ P0=sum; WriteSet(0x01,sum); //½«¼Æ¼þֵдÈëAT24C02ÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·"0x01" x=ReadSet(0x01); //´ÓAT24C02ÖжÁ³ö¼Æ¼þÖµP2=x; delaynms(300); sum++;P0=sum; WriteSet(0x01,sum); //½«¼Æ¼þֵдÈëAT24C02ÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·"0x01" x=ReadSet(0x01); //´ÓAT24C02ÖжÁ³ö¼Æ¼þÖµP2=x; delaynms(300); }}/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱ1ms(3j+2)*i=(3¡Á33+2)¡Á10=1010(΢Ãë)£¬¿ÉÒÔÈÏΪÊÇ1ºÁÃë***************************************************/void delay1ms(){ unsigned char i,j; for(i=0;i<10;i++) for(j=0;j<33;j++) ; }/*****************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£ºÑÓʱÈô¸ÉºÁÃëÈë¿Ú²ÎÊý£ºn***************************************************/ void delaynms(unsigned int n) { unsigned int i;for(i=0;i<n;i++) delay1ms(); }/*******************************************************************************ÒÔÏÂÊǶÔAT24C02µÄ¶Áд²Ù×÷³ÌÐò********************************************************************************//***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º¿ªÊ¼Êý¾Ý´«ËÍ***************************************************/void start()// ¿ªÊ¼Î»{SDA = 1; 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//¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_READ); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÁÆäÊý¾Ýx=ReadData(); //½«¶ÁÈ¡µÄÊý¾Ý´æÈëxstop(); //Í£Ö¹Êý¾Ý´«µÝreturn x; //·µ»Ø¶ÁÈ¡µÄÊý¾Ý}/***************************************************º¯Êý¹¦ÄÜ£º´ÓAT24CxxÖеÄÖ¸¶¨µØÖ·¶ÁÈ¡Êý¾ÝÈë¿Ú²ÎÊý£ºset_add³ö¿Ú²ÎÊý£ºx ***************************************************/unsigned char ReadSet(unsigned char set_add)// ÔÚÖ¸¶¨µØÖ·¶ÁÈ¡{start(); //¿ªÊ¼Êý¾Ý´«µÝWriteCurrent(OP_WRITE); //Ñ¡ÔñÒª²Ù×÷µÄAT24CxxоƬ£¬²¢¸æÖªÒª¶ÔÆäдÈëÊý¾ÝWriteCurrent(set_add); //дÈëÖ¸¶¨µØÖ·return(ReadCurrent()); //´ÓÖ¸¶¨µØÖ·¶Á³öÊý¾Ý²¢·µ»Ø}

1.6. 实例仿真","content"

编写程序代码,编译生成HEX文件,将HEX文件装载到proteus电路的单片机中,开始仿真,连接在P0口和P2口的两组发光二极管,看看他们显示的是否一致。

视频加载中...

1.7. 总结","content"

通过本例,我们学习了I2C总线的原理、电路设计、编程方法。

2、大连大学研招办电话

大连大学研究生学院招生电话:86-0411-87402323 院办电话:86-0411-87403505学校在开发区,就是离市区很远很远的郊区,进城一趟一定要玩一天,我一般选择坐公交车,虽然远了点,时间长了点,不想坐公交还有滴滴,小客车可以选择,坐公交车得一个多小时。学校在郊区有一个好处,就是风景好,周围有黑山,可以去爬,其实大连夏天比南方凉快,冬天也有暖气,天气除了风大没什么,也不会像北方其他地方那么干燥。

学校的老师都是认真负责的,学校的图书馆和自习楼的配置都是最新的。大连大学其实不算名牌,在大连地区,名声比大连理工和东北财经大学稍弱一点。不过,因为地理位置的原因,到日本、韩国留学机会比较多。学校设立的专业比较多,先说理科,建工、机械、信息、环化都挺不错;文科的话,日语、英语、金融类都是很好的。

学校的学费很中肯,相对来讲不算贵。大连大学分南北两区,住宿分公寓和宿舍。公寓一般是研究生住,也有一部分是一些学院的学生。

通常是北区的学生认为南区的宿舍好些,南区的认为北区的好些。宿舍多是四人间,也有六人间(但不多)。宿舍冬天的取暖时好时坏。

楼层高些温度感觉还好,一楼有时稍冷。公寓有单独的卫生间和洗澡间还有阳台,宿舍则没有。宿舍的床有上下铺的,也有上铺下桌的那种,宿舍的面积是10平方米,宿舍楼里有打热水的地方,还有两个洗衣机。

3、大连有哪些研究生学校

大连研究生学校有:大连理工大学,大连海事大学,东北财经大学,辽宁师范大学,大连医科大学,大连外国语大学等。大连外国语大学(Dalian University of Foreign Languages),简称“大外”,坐落于中国辽宁省大连市,为辽宁省省属高校,是一所以外语为主,文、管、经、工、法、艺术等学科相互支撑、协调发展的多科型外国语大学。

4、大连大学硕士高等教育专业怎么样?

就目前来说,高等教育这个专业不成熟,就业前景不好。

试问,哪个高校要“高等教育”这个专业的硕士?现在的高校都要博士了,而“高等教育专业”的硕士,到中小学去找工作,会被认为是不对口,远不如面向基础教育的“教育硕士”吃香。

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