8051單片機(jī)的I2C接口并行擴(kuò)展

3．2　方式控制字

8051向控制寄存器CI0寫(xiě)控制字，實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C接口的編程控制。CI0的控制字格式如下所示：

A2，A1，A0位：對(duì)與8051相連的I2C器件組的片選(器件地址)。對(duì)應(yīng)不同值時(shí)選擇不同的器件通信。　　

R/W：用來(lái)控制8051對(duì)I2C器件的讀寫(xiě)操作。1表示8051對(duì)I2C器件讀數(shù)據(jù)；0表示8051對(duì)I2C器件寫(xiě)數(shù)據(jù)。

M1M0：當(dāng)S＝1時(shí)的4種工作方式：
①I2C總線未連接，要進(jìn)行寫(xiě)操作。
②I2C總線未連接，要進(jìn)行讀操作。
　　③I2C總線已連接，換一個(gè)I2C器件或換新地址，要進(jìn)行寫(xiě)操作。
　　④I2C總線已連接，換一個(gè)I2C器件或換新地址，要進(jìn)行讀操作。

S：工作控制位。當(dāng)S＝0時(shí)，關(guān)閉I2C總線，其他情況S＝1。

DZS：指明8051對(duì)I2C器件讀寫(xiě)的地址數(shù)。具體為：
0：8051對(duì)I2C器件內(nèi)單字節(jié)地址讀寫(xiě)。　　
1：8051對(duì)I2C器件內(nèi)雙字節(jié)地址讀寫(xiě)。

3．3　I2C模塊對(duì)I2C傳輸協(xié)議的實(shí)現(xiàn)

根據(jù)I2C數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，時(shí)鐘為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線由高電平向低電平跳變，啟動(dòng)I2C數(shù)據(jù)傳輸。然后每到來(lái)一個(gè)時(shí)鐘脈沖，傳送一位串行數(shù)據(jù)，第8個(gè)脈沖到來(lái)后，已完成一個(gè)字節(jié)的傳輸，第9個(gè)脈沖時(shí)，發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，I2C器件收到數(shù)據(jù)，發(fā)送應(yīng)答信號(hào)；讀數(shù)據(jù)時(shí)，8051收到數(shù)據(jù)，發(fā)送應(yīng)答信號(hào)。數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，時(shí)鐘為高電平期間，數(shù)據(jù)線上的內(nèi)容保持不變。數(shù)據(jù)傳送完畢，應(yīng)答結(jié)束后，需要用停止信號(hào)停止數(shù)據(jù)傳輸，時(shí)鐘高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線由低電平向高電　　55平跳變來(lái)實(shí)現(xiàn)此停止信號(hào)。

I2C模塊實(shí)現(xiàn)I2C數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。start信號(hào)為1時(shí)，啟動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸；write信號(hào)為1時(shí)，向I2C器件寫(xiě)數(shù)據(jù)，read信號(hào)為1時(shí)，向I2C器件讀數(shù)據(jù)。

讀寫(xiě)過(guò)程中，輸出標(biāo)志位flag、計(jì)數(shù)器dcnt，控制en的兩位矢量，從而控制并串轉(zhuǎn)換寄存器和串并轉(zhuǎn)換寄存器的并入、移位、保持、清零操作。停止信號(hào)為1時(shí)，結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸。

3．4　接口芯片的工作原理與控制過(guò)程

8051向控制寄存器CI0寫(xiě)控制字，實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C接口的編程控制；向數(shù)據(jù)寄存器CI1寫(xiě)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)I2C接口的數(shù)據(jù)傳輸。

當(dāng)bz＝1時(shí)，8051才對(duì)數(shù)據(jù)寄存器讀寫(xiě)，而每次讀寫(xiě)后接口電路自動(dòng)將bz置0，在接口電路完成有關(guān)操作等待8051的讀寫(xiě)時(shí)將bz置1。

(1)I2C總線未連接，要進(jìn)行寫(xiě)操作。8051的操作：

①寫(xiě)控制字W1；②當(dāng)bz＝1時(shí)寫(xiě)器件內(nèi)地址第1字節(jié)；③當(dāng)bz＝1時(shí)寫(xiě)器件內(nèi)地址第2字節(jié)…；④當(dāng)bz＝1時(shí)寫(xiě)第1字節(jié)…。

I2C的操作：

當(dāng)接收到該控制字W1后操作為：①置bz＝1，啟動(dòng)I2C總線；②根據(jù)控制字中的器件地址發(fā)出第1個(gè)字節(jié)(器件選擇、寫(xiě))；③發(fā)送器件內(nèi)地址，置bz＝1；④發(fā)送數(shù)據(jù)內(nèi)容，置bz＝1…。