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1、n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录1*单片机原理与接口技术单片机原理与接口技术第第9章章 单片机系统常用单片机系统常用串行扩展技术串行扩展技术http:/ 1）了解常用串行总线协议，熟悉）了解常用串行总线协议，熟悉）了解常用串行总线协议，熟悉）了解常用串行总线协议，熟悉I I2 2C C总线工作总线工作总线工作总线工作原理。原理。原理。原理。（2 2）掌握利用软件编程模拟）掌握利用软件编程模拟）掌握利用软件编程模拟）掌握利用软件编程模拟I I2 2C C总线时序的程序总线时序的程序总线时序的程序总线时序的程序设计方法。设计方法。设计方法。设计方法。（3 3）熟悉
2、串行）熟悉串行）熟悉串行）熟悉串行EEPROMEEPROM存储器和存储器和存储器和存储器和FlashFlash存储器的存储器的存储器的存储器的接口设计方法。接口设计方法。接口设计方法。接口设计方法。（4 4）熟悉串行总线扩展）熟悉串行总线扩展）熟悉串行总线扩展）熟悉串行总线扩展I/OI/O接口的方法。接口的方法。接口的方法。接口的方法。（5 5）熟悉串行键盘和）熟悉串行键盘和）熟悉串行键盘和）熟悉串行键盘和LEDLED显示器的扩展方法。显示器的扩展方法。显示器的扩展方法。显示器的扩展方法。本章教学要求本章教学要求 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录3*本本 章章
3、 目目 录录9.1 9.1 常用串行总线协议常用串行总线协议常用串行总线协议常用串行总线协议 9.1.1 I9.1.1 I2 2C C串行总线串行总线串行总线串行总线 9.1.2 SPI9.1.2 SPI总线总线总线总线 9.1.3 9.1.3 单线总线单线总线单线总线单线总线9.2 9.2 串行存储器扩展串行存储器扩展串行存储器扩展串行存储器扩展 9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的的的的存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展 9.2.2 SPI9.2.2 SPI接接接接口的大口的大口的大口的大容量容量容量容量FLASHFLASH存储器扩展存储
4、器扩展存储器扩展存储器扩展9.3 9.3 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O接口扩展接口扩展接口扩展接口扩展 9.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯扩展芯扩展芯扩展芯片的工作原理片的工作原理片的工作原理片的工作原理 9.3.2 9.3.2 串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展I/OI/O接口接口接口接口实例实例实例实例9.4 9.4 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器扩显示器扩显示器扩显示器扩展展展展 9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器显示器显示器显
5、示器控制芯片的工作原理控制芯片的工作原理控制芯片的工作原理控制芯片的工作原理 9.4.2 9.4.2 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器显示器显示器显示器扩展实例扩展实例扩展实例扩展实例9.5 9.5 串行总线扩展实例简介串行总线扩展实例简介串行总线扩展实例简介串行总线扩展实例简介习题与思考题习题与思考题习题与思考题习题与思考题n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录4*前前 言言n n传传传传统统统统的的的的单单单单片片片片机机机机系系系系统统统统采采采采用用用用并并并并行行行行总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展外外外外围围围围设设设设备备备备
6、，对对对对地地地地址址址址线线线线译译译译码码码码产产产产生生生生片片片片选选选选信信信信号号号号，为为为为每每每每个个个个外外外外设设设设分分分分配配配配唯唯唯唯一一一一的的的的地地地地址址址址，利利利利用用用用并并并并行行行行数数数数据据据据总总总总线线线线传传传传输输输输数数数数据据据据，需需需需要要要要的的的的单单单单片片片片机机机机芯芯芯芯片片片片引引引引脚脚脚脚数数数数多多多多。例例例例如如如如80518051单单单单片片片片机机机机采采采采用用用用并并并并行行行行总线扩展一个外围芯片需要的最少引脚数为：总线扩展一个外围芯片需要的最少引脚数为：总线扩展一个外围芯片需要的最少引脚数为
7、：总线扩展一个外围芯片需要的最少引脚数为： 8(8(数据数据数据数据)+2(RD,WR)+1(/CS)+n)+2(RD,WR)+1(/CS)+n条地址线条地址线条地址线条地址线 n=log2(n=log2(内部寄存器或存储器字节的数目内部寄存器或存储器字节的数目内部寄存器或存储器字节的数目内部寄存器或存储器字节的数目) ) 这这这这种种种种方方方方式式式式虽虽虽虽然然然然传传传传输输输输速速速速度度度度高高高高，但但但但是是是是芯芯芯芯片片片片封封封封装装装装体体体体积积积积增增增增大大大大使使使使成成成成本本本本升升升升高高高高，同同同同时时时时电电电电路路路路板板板板体体体体积积积积增增增
8、增大大大大，布布布布线线线线复复复复杂杂杂杂度度度度高高高高，也也也也带带带带来来来来故故故故障障障障点点点点增增增增多多多多，调调调调试试试试维修多有不便维修多有不便维修多有不便维修多有不便。n n随随随随着着着着电电电电子子子子技技技技术术术术的的的的发发发发展展展展，串串串串行行行行总总总总线线线线技技技技术术术术日日日日益益益益成成成成熟熟熟熟，具具具具有有有有代代代代表表表表性性性性的的的的典典典典型型型型串串串串行行行行总总总总线线线线有有有有ICIC、SPISPI、1-Wire1-Wire、MICROWIREMICROWIRE等等等等。随随随随着着着着串串串串行行行行总总总总线线
9、线线数数数数据据据据传传传传输输输输速速速速率率率率的的的的逐逐逐逐渐渐渐渐提提提提高高高高和和和和芯芯芯芯片片片片逐逐逐逐渐渐渐渐系系系系列列列列化化化化，为为为为多多多多功功功功能能能能、小小小小型型型型化化化化和和和和低低低低成成成成本本本本的的的的单单单单片片片片机机机机系系系系统统统统的的的的设设设设计计计计提提提提供供供供了了了了更更更更好好好好的的的的解解解解决决决决方方方方案案案案。采采采采用用用用串串串串行行行行总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展技技技技术术术术可可可可以以以以使使使使系系系系统统统统的的的的硬硬硬硬件件件件设设设设计计计计简简简简化化化化，系系系系统统统统的的
10、的的体体体体积积积积减减减减小小小小，系系系系统统统统的的的的更更更更改改改改和和和和扩扩扩扩充充充充更更更更为为为为容容容容易易易易。可可可可以以以以说说说说串串串串行行行行总总总总线线线线技技技技术术术术已已已已成成成成为为为为单单单单片片片片机机机机总总总总线线线线的的的的主主主主导导导导技技技技术术术术。本本本本章章章章将将将将主主主主要要要要介介介介绍绍绍绍单单单单片片片片机机机机系系系系统统统统的的的的串串串串行行行行总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展技技技技术和方法。术和方法。术和方法。术和方法。n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录5*9.1 常用串行
11、总线协议常用串行总线协议为为为为了了了了简简简简化化化化集集集集成成成成电电电电路路路路之之之之间间间间的的的的互互互互连连连连，PhilipsPhilips公公公公司司司司开开开开发发发发出出出出一一一一种种种种标标标标准准准准外外外外围围围围总总总总线线线线互互互互连连连连接接接接口口口口，称称称称为为为为“ “集集集集成成成成电电电电路路路路间间间间总总总总线线线线” ”或或或或“ “内内内内部部部部集集集集成成成成电电电电路路路路总总总总线线线线” ”I I2 2C C（Inter-ICInter-IC）。I I2 2C C总总总总线线线线是是是是一一一一个个个个两两两两线线线线双双双
12、双向向向向串串串串行行行行总总总总线线线线接接接接口口口口标标标标准准准准，采采采采用用用用这这这这种种种种接接接接口口口口标标标标准准准准的的的的器器器器件件件件只只只只需需需需要要要要使使使使用用用用两两两两条条条条信信信信号号号号线线线线与与与与单单单单片片片片机机机机进进进进行行行行连连连连接接接接，就就就就可可可可以以以以完完完完成成成成单单单单片片片片机机机机与与与与接接接接口口口口器器器器件件件件之间的信息交互。之间的信息交互。之间的信息交互。之间的信息交互。其相关的术语有：其相关的术语有：其相关的术语有：其相关的术语有：n n发送器（发送器（发送器（发送器（Transmitte
13、rTransmitter）：发送数据到总线的器件；）：发送数据到总线的器件；）：发送数据到总线的器件；）：发送数据到总线的器件；n n接收器（接收器（接收器（接收器（ReceiverReceiver）：从总线接收数据的器件；）：从总线接收数据的器件；）：从总线接收数据的器件；）：从总线接收数据的器件；n n主器件（主器件（主器件（主器件（MasterMaster）：即主控器件，初始化发送、产）：即主控器件，初始化发送、产）：即主控器件，初始化发送、产）：即主控器件，初始化发送、产生时钟信号和终止发送的器件；生时钟信号和终止发送的器件；生时钟信号和终止发送的器件；生时钟信号和终止发送的器件；n
14、n从器件（从器件（从器件（从器件（SlaveSlave）：被主控器件寻址的器件。）：被主控器件寻址的器件。）：被主控器件寻址的器件。）：被主控器件寻址的器件。9.1.1 I9.1.1 I2 2C C串行总线串行总线串行总线串行总线-术语术语术语术语n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录6*9.1.1 I2C串行总线串行总线由于由于由于由于I I2 2C C总线的双向特性，总线上的主器件和从器件都可能总线的双向特性，总线上的主器件和从器件都可能总线的双向特性，总线上的主器件和从器件都可能总线的双向特性，总线上的主器件和从器件都可能成为发送器和接收器。成为发送器和接收器
15、。成为发送器和接收器。成为发送器和接收器。n n在主器件发送数据或命令时，主器件是发送器（主发送器）；在主器件发送数据或命令时，主器件是发送器（主发送器）；在主器件发送数据或命令时，主器件是发送器（主发送器）；在主器件发送数据或命令时，主器件是发送器（主发送器）；n n在主器件接收从器件的数据时，主器件为接收器（主接收在主器件接收从器件的数据时，主器件为接收器（主接收在主器件接收从器件的数据时，主器件为接收器（主接收在主器件接收从器件的数据时，主器件为接收器（主接收器）；器）；器）；器）；n n从器件在接收主器件命令或数据时，从器件是接收器（从从器件在接收主器件命令或数据时，从器件是接收器（从
16、从器件在接收主器件命令或数据时，从器件是接收器（从从器件在接收主器件命令或数据时，从器件是接收器（从接收器）；接收器）；接收器）；接收器）；n n从器件向主器件返回数据时则是发送器（从发送器）。从器件向主器件返回数据时则是发送器（从发送器）。从器件向主器件返回数据时则是发送器（从发送器）。从器件向主器件返回数据时则是发送器（从发送器）。由于采用串行数据传输方式，其传输速率不是太高。由于采用串行数据传输方式，其传输速率不是太高。由于采用串行数据传输方式，其传输速率不是太高。由于采用串行数据传输方式，其传输速率不是太高。n n标准模式下数据传输速率为标准模式下数据传输速率为标准模式下数据传输速率为
17、标准模式下数据传输速率为100 kb/s100 kb/s；n n快速模式下传输速率为快速模式下传输速率为快速模式下传输速率为快速模式下传输速率为400 KB/s400 KB/s；n n高速模式传输速率为高速模式传输速率为高速模式传输速率为高速模式传输速率为3.4 Mb/s3.4 Mb/s。-特性特性特性特性n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录7*9.1.1 I2C串行总线串行总线采用采用采用采用I I2 2C C总线设计系统具有如下的优点：总线设计系统具有如下的优点：总线设计系统具有如下的优点：总线设计系统具有如下的优点：(1) (1) 实实实实际际际际的的的的器
18、器器器件件件件与与与与功功功功能能能能框框框框图图图图中中中中的的的的功功功功能能能能模模模模块块块块相相相相对对对对应应应应，所所所所有有有有I I2 2C C器器器器件共用一条总线，便于将框图转化成原理图。件共用一条总线，便于将框图转化成原理图。件共用一条总线，便于将框图转化成原理图。件共用一条总线，便于将框图转化成原理图。(2) (2) 在两条线上完成寻址和数据传输，节省电路板体积。在两条线上完成寻址和数据传输，节省电路板体积。在两条线上完成寻址和数据传输，节省电路板体积。在两条线上完成寻址和数据传输，节省电路板体积。(3) (3) 器器器器件件件件通通通通过过过过内内内内置置置置地地地
19、地址址址址结结结结合合合合可可可可编编编编程程程程地地地地址址址址的的的的方方方方式式式式寻寻寻寻址址址址，不不不不需需需需设设设设计计计计总总总总线线线线接接接接口口口口；增增增增加加加加和和和和删删删删减减减减系系系系统统统统中中中中的的的的外外外外围围围围器器器器件件件件，不不不不会会会会影影影影响响响响总线和其他器件的工作，便于系统功能的改进和升级。总线和其他器件的工作，便于系统功能的改进和升级。总线和其他器件的工作，便于系统功能的改进和升级。总线和其他器件的工作，便于系统功能的改进和升级。(4) (4) 数数数数据据据据传传传传输输输输协协协协议议议议可可可可以以以以使使使使系系系系
20、统统统统完完完完全全全全由由由由软软软软件件件件来来来来定定定定义义义义，应应应应用用用用灵灵灵灵活活活活适应面广。适应面广。适应面广。适应面广。(5) (5) 通通通通过过过过多多多多主主主主器器器器件件件件模模模模式式式式可可可可以以以以将将将将外外外外部部部部调调调调试试试试设设设设备备备备连连连连接接接接到到到到总总总总线线线线上上上上，为调试、诊断提供便利。为调试、诊断提供便利。为调试、诊断提供便利。为调试、诊断提供便利。-特点特点特点特点n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录8*9.1.1 I2C串行总线串行总线I I2 2C C总线采用二线制传输，分别
21、是：总线采用二线制传输，分别是：总线采用二线制传输，分别是：总线采用二线制传输，分别是：n n串行数据线串行数据线串行数据线串行数据线SDASDA（Serial Data LineSerial Data Line）n n串行时钟线串行时钟线串行时钟线串行时钟线SCLSCL（serial clock lineserial clock line）所有所有所有所有I I2 2C C器件都连接在器件都连接在器件都连接在器件都连接在SDASDA和和和和SCLSCL上。上。上。上。单片机系统采用单片机系统采用单片机系统采用单片机系统采用I I2 2C C总线可方便地扩展外部存储器、总线可方便地扩展外部存储
22、器、总线可方便地扩展外部存储器、总线可方便地扩展外部存储器、ADAD和和和和DADA转换器、实时时钟、键盘、显示等接口电路。如下图。转换器、实时时钟、键盘、显示等接口电路。如下图。转换器、实时时钟、键盘、显示等接口电路。如下图。转换器、实时时钟、键盘、显示等接口电路。如下图。1 1I I2 2C C总线的电气连接总线的电气连接总线的电气连接总线的电气连接-I-I2 2C C总线总线总线总线n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录9*9.1.1 I2C串行总线串行总线为为为为了了了了避避避避免免免免总总总总线线线线信信信信号号号号混混混混乱乱乱乱和和和和冲冲冲冲突突突突
23、，I I2 2C C总总总总线线线线接接接接口口口口电电电电路路路路均均均均为为为为漏漏漏漏极极极极开开开开路路路路或或或或集集集集电电电电极极极极开开开开路路路路，总总总总线线线线上上上上必必必必须须须须有有有有上上上上拉拉拉拉电电电电阻阻阻阻。上上上上拉拉拉拉电电电电阻阻阻阻与与与与电电电电源源源源电电电电压压压压VDDVDD和和和和SDA/SCLSDA/SCL总总总总线线线线串串串串接接接接电阻电阻电阻电阻RsRs有关，一般可选有关，一般可选有关，一般可选有关，一般可选510K510K。I I2 2C C总总总总线线线线的的的的外外外外围围围围扩扩扩扩展展展展器器器器件件件件大大大大都都
24、都都是是是是CMOSCMOS器器器器件件件件，总总总总线线线线有有有有足足足足够够够够的的的的电电电电流流流流驱驱驱驱动动动动能能能能力力力力，因因因因此此此此总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展的的的的节节节节点点点点数数数数由由由由负负负负载载载载电电电电容容容容特特特特性性性性决决决决定定定定，I I2 2C C总总总总线线线线的的的的驱驱驱驱动动动动能能能能力力力力为为为为400 400 pFpF。可可可可根根根根据据据据器器器器件件件件的的的的I I2 2C C总总总总线线线线接接接接口口口口的的的的等等等等效效效效电电电电容容容容确确确确定定定定可可可可扩扩扩扩展展展展的的的的器器器器
25、件件件件数数数数目目目目和和和和总总总总线线线线的的的的长长长长度度度度，以以以以减减减减小小小小总总总总线线线线传传传传输输输输的的的的延延延延迟迟迟迟和和和和出出出出错。错。错。错。 -电气性能电气性能电气性能电气性能n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录10*9.1.1 I2C串行总线串行总线I I2 2C C总总总总线线线线支支支支持持持持多多多多主主主主和和和和主主主主从从从从两两两两种种种种工工工工作作作作方方方方式式式式。一一一一般般般般的的的的设设设设计计计计中中中中I I2 2C C总总总总线线线线工工工工作作作作在在在在主主主主从从从从工工工工作
26、作作作方方方方式式式式，I I2 2C C总总总总线线线线上上上上只只只只有有有有一一一一个个个个主主主主器器器器件件件件，其其其其它它它它均均均均为为为为从从从从器器器器件件件件。主主主主器器器器件件件件对对对对总总总总线线线线具具具具有有有有控控控控制制制制权权权权。在在在在多多多多主主主主方方方方式式式式中中中中，通过硬件和软件的仲裁，主控制器取得总线控制权。通过硬件和软件的仲裁，主控制器取得总线控制权。通过硬件和软件的仲裁，主控制器取得总线控制权。通过硬件和软件的仲裁，主控制器取得总线控制权。2 2I I2 2C C总线的工作方式总线的工作方式总线的工作方式总线的工作方式3 3I I2
27、 2C C总线的器件寻址方式总线的器件寻址方式总线的器件寻址方式总线的器件寻址方式 I I2 2C C总总总总线线线线上上上上连连连连接接接接的的的的器器器器件件件件都都都都是是是是总总总总线线线线上上上上的的的的节节节节点点点点，每每每每个个个个时时时时刻刻刻刻只只只只有有有有一一一一个个个个主主主主控控控控器器器器件件件件操操操操控控控控总总总总线线线线。每每每每个个个个器器器器件件件件都都都都有有有有一一一一个个个个唯唯唯唯一一一一确确确确定定定定的的的的地地地地址址址址，主主主主控控控控器器器器件件件件通通通通过过过过这这这这个个个个地地地地址址址址实实实实现现现现对对对对从从从从器器
28、器器件件件件的的的的点点点点对对对对点点点点数数数数据据据据传传传传输输输输。器器器器件件件件的的的的地地地地址址址址由由由由7 7位位位位组组组组成成成成，其其其其后后后后附附附附加加加加了了了了1 1位位位位方方方方向向向向位位位位，确确确确定定定定数数数数据据据据的的的的传输方向。传输方向。传输方向。传输方向。这这这这8 8位构位构位构位构成了传输起始状态成了传输起始状态成了传输起始状态成了传输起始状态S S后的后的后的后的第一个字节第一个字节第一个字节第一个字节，如图所示。，如图所示。，如图所示。，如图所示。 -工作及寻址方式工作及寻址方式工作及寻址方式工作及寻址方式n单片机原理与接口
29、技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录11*9.1.1 I2C串行总线串行总线器件的地址由器件的地址由器件的地址由器件的地址由4 4位固定位位固定位位固定位位固定位和和和和3 3位可编程位位可编程位位可编程位位可编程位组成。组成。组成。组成。固定位由生产固定位由生产固定位由生产固定位由生产厂家给出厂家给出厂家给出厂家给出，用户不能改变。，用户不能改变。，用户不能改变。，用户不能改变。可编程位与器件的地址管脚的连接相可编程位与器件的地址管脚的连接相可编程位与器件的地址管脚的连接相可编程位与器件的地址管脚的连接相对应对应对应对应，当系统中使用了多个相同芯片时可以进行正确的访问。，当系统中
30、使用了多个相同芯片时可以进行正确的访问。，当系统中使用了多个相同芯片时可以进行正确的访问。，当系统中使用了多个相同芯片时可以进行正确的访问。-总线器件寻址方式总线器件寻址方式总线器件寻址方式总线器件寻址方式当主器件发送了数据帧的第一个字节后，总线上连接的从器当主器件发送了数据帧的第一个字节后，总线上连接的从器当主器件发送了数据帧的第一个字节后，总线上连接的从器当主器件发送了数据帧的第一个字节后，总线上连接的从器件会将接收到的地址数据与自己的地址进行比较，件会将接收到的地址数据与自己的地址进行比较，件会将接收到的地址数据与自己的地址进行比较，件会将接收到的地址数据与自己的地址进行比较，被选中的从
31、器被选中的从器被选中的从器被选中的从器件再根据方向位确定是接收数据还是发送数据件再根据方向位确定是接收数据还是发送数据件再根据方向位确定是接收数据还是发送数据件再根据方向位确定是接收数据还是发送数据。不不不不同同同同的的的的器器器器件件件件有有有有时时时时会会会会有有有有相相相相同同同同的的的的固固固固定定定定地地地地址址址址编编编编码码码码，例例例例如如如如静静静静态态态态RAMRAM器器器器件件件件PCF8570PCF8570和和和和EEPROMEEPROM器器器器件件件件PCF8582PCF8582的的的的固固固固定定定定位位位位均均均均为为为为10101010，此此此此时时时时通通通通
32、过过过过可可可可编编编编程程程程位位位位进进进进行行行行区区区区分分分分，如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录12*9.1.1 I2C串行总线串行总线I I2 2C C总总总总线线线线必必必必须须须须由由由由主主主主控控控控器器器器件件件件控控控控制制制制，主主主主控控控控器器器器件件件件产产产产生生生生起起起起始始始始和和和和停停停停止止止止条条条条件件件件，控控控控制制制制总总总总线线线线的的的的传传传传输输输输方方方方向向向向，并并并并产产产产生生生生时时时时钟钟钟钟信信信信号号号号同同同同步步步步数数数数据据据据传传
33、传传输，如下图所示。输，如下图所示。输，如下图所示。输，如下图所示。4 4I I2 2C C总线的的数据传输过程总线的的数据传输过程总线的的数据传输过程总线的的数据传输过程 总线上信号有：总线上信号有：总线上信号有：总线上信号有：起始信号起始信号起始信号起始信号(S), (S), 终止信号终止信号终止信号终止信号(P), (P), 应答信号应答信号应答信号应答信号(A/NA), (A/NA), 数据信号等数据信号等数据信号等数据信号等-数据传输过程数据传输过程数据传输过程数据传输过程n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录13*9.1.1 I2C串行总线串行总线总线信
34、号总线信号总线信号总线信号：(1)(1)起起起起始始始始信信信信号号号号(S)(S)：在在在在时时时时钟钟钟钟信信信信号号号号SCLSCL为为为为高高高高电电电电平平平平时时时时，数数数数据据据据线线线线SDASDA从从从从高高高高电电电电平变为低电平产生起始条件，标志着启动平变为低电平产生起始条件，标志着启动平变为低电平产生起始条件，标志着启动平变为低电平产生起始条件，标志着启动I I2 2C C总线。总线。总线。总线。(2)(2)终终终终止止止止信信信信号号号号(P)(P)：在在在在时时时时钟钟钟钟信信信信号号号号SCLSCL为为为为高高高高电电电电平平平平时时时时，数数数数据据据据线线线
35、线SDASDA从从从从低低低低电电电电平变为高电平，标志着终止平变为高电平，标志着终止平变为高电平，标志着终止平变为高电平，标志着终止I I2 2C C总线传输过程。总线传输过程。总线传输过程。总线传输过程。(3)(3)应应应应答答答答信信信信号号号号(A/NA)(A/NA)：I I2 2C C协协协协议议议议规规规规定定定定总总总总线线线线每每每每传传传传输输输输一一一一字字字字节节节节数数数数据据据据后后后后，都都都都要要要要有有有有一一一一个个个个应应应应答答答答位位位位。应应应应答答答答位位位位由由由由接接接接收收收收器器器器件件件件产产产产生生生生，即即即即主主主主器器器器件件件件向
36、向向向从从从从器器器器件件件件发发发发送送送送数数数数据据据据时时时时，应应应应答答答答位位位位由由由由从从从从器器器器件件件件产产产产生生生生；主主主主器器器器件件件件接接接接收收收收从从从从器器器器件件件件数数数数据据据据时时时时，应答位由主器件产生。应答位由主器件产生。应答位由主器件产生。应答位由主器件产生。数数数数据据据据接接接接收收收收方方方方可可可可以以以以接接接接收收收收数数数数据据据据时时时时, , 产产产产生生生生应应应应答答答答信信信信号号号号(ACK) (ACK) 。当当当当主主主主器器器器件件件件接接接接收收收收从从从从器器器器件件件件送送送送来来来来的的的的最最最最后
37、后后后一一一一个个个个数数数数据据据据后后后后, , 必必必必须须须须给给给给从从从从器器器器件件件件发发发发一一一一个个个个非非非非应应应应答答答答信信信信号号号号(NACK), (NACK), 令令令令从从从从器器器器件件件件释释释释放放放放SDASDA信信信信号号号号线线线线, , 这这这这样样样样主主主主器器器器件件件件可可可可以以以以发送终止信号来结束数据的传输。发送终止信号来结束数据的传输。发送终止信号来结束数据的传输。发送终止信号来结束数据的传输。-总线信号总线信号总线信号总线信号n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录14*9.1.1 I2C串行总线串
38、行总线(4)(4)数数数数据据据据信信信信号号号号：地地地地址址址址和和和和数数数数据据据据均均均均以以以以字字字字节节节节为为为为单单单单位位位位，且且且且高高高高位位位位在在在在前前前前，低低低低位位位位在在在在后后后后。数数数数据据据据接接接接收收收收方方方方每每每每接接接接收收收收一一一一字字字字节节节节数数数数据据据据都都都都产产产产生生生生一一一一个个个个应应应应答答答答信信信信号号号号。发发发发送送送送器器器器必必必必须须须须在在在在接接接接收收收收器器器器发发发发送送送送应应应应答答答答信信信信号号号号前前前前，预预预预先先先先释释释释放放放放对对对对SDASDA线线线线的的的
39、的控控控控制制制制(SDA=1)(SDA=1)，以便主控器件对，以便主控器件对，以便主控器件对，以便主控器件对SDASDA线上应答信号的检测。线上应答信号的检测。线上应答信号的检测。线上应答信号的检测。时钟：时钟：时钟：时钟：n n无论何种情况下时钟信号始终由主器件产生。无论何种情况下时钟信号始终由主器件产生。无论何种情况下时钟信号始终由主器件产生。无论何种情况下时钟信号始终由主器件产生。n n时钟线时钟线时钟线时钟线SCLSCL的一个时钟周期只能传输一位数据，的一个时钟周期只能传输一位数据，的一个时钟周期只能传输一位数据，的一个时钟周期只能传输一位数据，I I2 2C C总线的通信总线的通信
40、总线的通信总线的通信速率受主器件控制，在不超过芯片最快速度的情况下，取决于速率受主器件控制，在不超过芯片最快速度的情况下，取决于速率受主器件控制，在不超过芯片最快速度的情况下，取决于速率受主器件控制，在不超过芯片最快速度的情况下，取决于主器件的时钟信号。主器件的时钟信号。主器件的时钟信号。主器件的时钟信号。-总线信号，时钟总线信号，时钟总线信号，时钟总线信号，时钟n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录15*9.1.1 I2C串行总线串行总线-传输信息传输信息传输信息传输信息主主主主器器器器件件件件与与与与从从从从器器器器件件件件之之之之间间间间传传传传输输输输数数数
41、数据据据据是是是是交交交交互互互互进进进进行行行行的的的的，除除除除了了了了起起起起始始始始位位位位、结结结结束束束束位位位位及及及及数数数数据据据据外外外外，还还还还应应应应包包包包含含含含被被被被叫叫叫叫对对对对象象象象地地地地址址址址、操操操操作作作作性性性性质质质质（读读读读/ /写写写写）、应应应应答答答答等等等等信信信信息息息息，即即即即一一一一次次次次信信信信息息息息传传传传输输输输过过过过程程程程传传传传输输输输的的的的信信信信息息息息包包包包含含含含6 6部部部部分分分分。一一一一个个个个完整的数据传输过程如下图所示。完整的数据传输过程如下图所示。完整的数据传输过程如下图所示
42、。完整的数据传输过程如下图所示。n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录16*9.1.1 I2C串行总线串行总线 根根根根据据据据所所所所连连连连接接接接的的的的器器器器件件件件性性性性质质质质不不不不同同同同，在在在在I I2 2C C总总总总线线线线上上上上可可可可能能能能存存存存在在在在如下的数据传输方式：如下的数据传输方式：如下的数据传输方式：如下的数据传输方式：(1) (1) 主主主主器器器器件件件件发发发发送送送送命命命命令令令令或或或或数数数数据据据据到到到到从从从从器器器器件件件件。在在在在寻寻寻寻址址址址字字字字节节节节之之之之后后后后，主主主主控控
43、控控发发发发送送送送器器器器通通通通过过过过SDASDA线线线线向向向向从从从从接接接接收收收收器器器器发发发发送送送送信信信信息息息息，信信信信息息息息发发发发送送送送完完完完毕毕毕毕后后后后发发发发送送送送终终终终止止止止信信信信号号号号，以以以以结结结结束束束束传传传传送送送送过过过过程程程程。这这这这种种种种情情情情况况况况下下下下数数数数据据据据传传传传输输输输的的的的方方方方向向向向不不不不发发发发生生生生变变变变化化化化。例例例例如如如如向向向向DADA转转转转换换换换器器器器写写写写入入入入数数数数据据据据，或或或或向向向向IOIO扩展器件写输出值。如图扩展器件写输出值。如图扩
44、展器件写输出值。如图扩展器件写输出值。如图(a)(a)所示。所示。所示。所示。-数据传输方式数据传输方式数据传输方式数据传输方式n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录17*9.1.1 I2C串行总线串行总线(2) (2) 主主主主器器器器件件件件读读读读取取取取从从从从器器器器件件件件的的的的数数数数据据据据。寻寻寻寻址址址址字字字字节节节节发发发发送送送送完完完完成成成成的的的的第第第第一一一一个个个个应应应应答答答答信信信信号号号号后后后后，主主主主器器器器件件件件由由由由发发发发送送送送器器器器变变变变为为为为接接接接收收收收器器器器，从从从从器器器器件件件件
45、则则则则转转转转为为为为发发发发送送送送器器器器。主主主主器器器器件件件件通通通通过过过过SDASDA线线线线接接接接收收收收从从从从器器器器件件件件发发发发送送送送信信信信息息息息。这这这这种种种种情情情情况况况况下下下下数数数数据据据据传传传传输输输输方方方方向向向向会会会会发发发发生生生生变变变变化化化化。例例例例如如如如读读读读取取取取ADAD转转转转换换换换器器器器的的的的转转转转换换换换结结结结果果果果，或或或或者者者者读读读读取取取取IOIO扩扩扩扩展展展展器器器器件件件件的的的的输输输输入入入入信信信信息息息息。如如如如图图图图(b)(b)所示。所示。所示。所示。-数据传输方式
46、数据传输方式数据传输方式数据传输方式n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录18*9.1.1 I2C串行总线串行总线(3) (3) 复合模式。复合模式。复合模式。复合模式。主器件向从器件发送命令或数据后，再次向主器件向从器件发送命令或数据后，再次向主器件向从器件发送命令或数据后，再次向主器件向从器件发送命令或数据后，再次向从器件进行一次操作性质相反的操作。例如在对串行从器件进行一次操作性质相反的操作。例如在对串行从器件进行一次操作性质相反的操作。例如在对串行从器件进行一次操作性质相反的操作。例如在对串行EEPROMEEPROM的操作中，先向器件写入要访问的存储器地址，
47、的操作中，先向器件写入要访问的存储器地址，的操作中，先向器件写入要访问的存储器地址，的操作中，先向器件写入要访问的存储器地址，然后再向器件发送读取命令，读回数据。如图然后再向器件发送读取命令，读回数据。如图然后再向器件发送读取命令，读回数据。如图然后再向器件发送读取命令，读回数据。如图(c)(c)所示。所示。所示。所示。-数据传输方式数据传输方式数据传输方式数据传输方式n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录19*9.1.1 I2C串行总线串行总线主机与从机进行通信时，有时需要切换数据的收发方向。主机与从机进行通信时，有时需要切换数据的收发方向。主机与从机进行通信时，
48、有时需要切换数据的收发方向。主机与从机进行通信时，有时需要切换数据的收发方向。例如，访问某一具有例如，访问某一具有例如，访问某一具有例如，访问某一具有I I2 2C C总线接口的总线接口的总线接口的总线接口的EEPROMEEPROM存储器时，主存储器时，主存储器时，主存储器时，主机先向存储器输入存储单元的地址信息（发送数据），然后再读机先向存储器输入存储单元的地址信息（发送数据），然后再读机先向存储器输入存储单元的地址信息（发送数据），然后再读机先向存储器输入存储单元的地址信息（发送数据），然后再读取其中的存储内容（接收数据）。取其中的存储内容（接收数据）。取其中的存储内容（接收数据）。取其中
49、的存储内容（接收数据）。在切换数据的传输方向时，可以不必先产生停止条件再开始在切换数据的传输方向时，可以不必先产生停止条件再开始在切换数据的传输方向时，可以不必先产生停止条件再开始在切换数据的传输方向时，可以不必先产生停止条件再开始下次传输，而是直接再一次产生开始条件。下次传输，而是直接再一次产生开始条件。下次传输，而是直接再一次产生开始条件。下次传输，而是直接再一次产生开始条件。I I2 2C C总线在已经处于总线在已经处于总线在已经处于总线在已经处于忙的状态下，再一次直接产生起始条件的情况被称为重复起始条忙的状态下，再一次直接产生起始条件的情况被称为重复起始条忙的状态下，再一次直接产生起始
50、条件的情况被称为重复起始条忙的状态下，再一次直接产生起始条件的情况被称为重复起始条件。重复起始条件常常简记为件。重复起始条件常常简记为件。重复起始条件常常简记为件。重复起始条件常常简记为SrSr。正常的起始条件和重复起始条件在物理波形上并没有什么不正常的起始条件和重复起始条件在物理波形上并没有什么不正常的起始条件和重复起始条件在物理波形上并没有什么不正常的起始条件和重复起始条件在物理波形上并没有什么不同，区别仅仅是在逻辑方面。在进行多字节数据传输过程中，只同，区别仅仅是在逻辑方面。在进行多字节数据传输过程中，只同，区别仅仅是在逻辑方面。在进行多字节数据传输过程中，只同，区别仅仅是在逻辑方面。在
51、进行多字节数据传输过程中，只要数据的收发方向发生了切换，就要用到重复起始条件。要数据的收发方向发生了切换，就要用到重复起始条件。要数据的收发方向发生了切换，就要用到重复起始条件。要数据的收发方向发生了切换，就要用到重复起始条件。 -数据传输方式数据传输方式数据传输方式数据传输方式n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录20*9.1.1 I2C串行总线串行总线- I- I2 2C C总线器件总线器件总线器件总线器件 5 5常用的常用的常用的常用的I I2 2C C总线器件总线器件总线器件总线器件 类类类类 型型型型型型型型 号号号号存储器存储器存储器存储器 ATMELA
52、TMEL公司的公司的公司的公司的AT24CXXAT24CXX系列系列系列系列EEPROMEEPROM8 8位并行位并行位并行位并行IOIO扩展扩展扩展扩展PCF8574/JLC1562PCF8574/JLC1562实时时钟实时时钟实时时钟实时时钟 DS1307/PCF8563/SD2000D/M41T80/ME901/ISLDS1307/PCF8563/SD2000D/M41T80/ME901/ISL12081208数据采集数据采集数据采集数据采集ADCADC芯片芯片芯片芯片MCP3221MCP3221（12bitADC12bitADC）/ADS1100/ADS1100（16bitADC16b
53、itADC）/ADS1112/ADS1112（16bitADC16bitADC）/MAX1238/MAX1238（12bitADC12bitADC）/MAX1239/MAX1239（12bitADC12bitADC）数模转换数模转换数模转换数模转换DACDAC芯片芯片芯片芯片DAC5574DAC5574（8bitDAC8bitDAC）/DAC6573/DAC6573（10bitDAC10bitDAC）/ /DAC8571DAC8571（16bitDAC16bitDAC）LEDLED显示器件显示器件显示器件显示器件ZLG7290/SAA1064/CH452/MAX6963/MAX6964ZLG7
54、290/SAA1064/CH452/MAX6963/MAX6964温度传感器温度传感器温度传感器温度传感器 TMP101/TMP275/DS1621/MAX6625TMP101/TMP275/DS1621/MAX6625n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录21*9.1.2 SPI总线总线 n nSPISPI（Serial Peripheral InterfaceSerial Peripheral Interface）总线也是当前广泛）总线也是当前广泛）总线也是当前广泛）总线也是当前广泛使用的一种串行外设接口，由使用的一种串行外设接口，由使用的一种串行外设接口，由使
55、用的一种串行外设接口，由MotorolaMotorola公司提出，用公司提出，用公司提出，用公司提出，用来实现单片机与各种外围设备的串行数据交换。来实现单片机与各种外围设备的串行数据交换。来实现单片机与各种外围设备的串行数据交换。来实现单片机与各种外围设备的串行数据交换。n n外围设备可以是数据存储器、网络控制器、键盘和显外围设备可以是数据存储器、网络控制器、键盘和显外围设备可以是数据存储器、网络控制器、键盘和显外围设备可以是数据存储器、网络控制器、键盘和显示驱动器、示驱动器、示驱动器、示驱动器、A/DA/D和和和和D/AD/A转换器。转换器。转换器。转换器。n nSPISPI总线还可实现微控
56、制器之间的数据通信等。总线还可实现微控制器之间的数据通信等。总线还可实现微控制器之间的数据通信等。总线还可实现微控制器之间的数据通信等。n nSPISPI总线主要特性在于采用总线主要特性在于采用总线主要特性在于采用总线主要特性在于采用3 3线同步传输，可以同时发线同步传输，可以同时发线同步传输，可以同时发线同步传输，可以同时发出和接收串行数据，工作在全双工方式下。出和接收串行数据，工作在全双工方式下。出和接收串行数据，工作在全双工方式下。出和接收串行数据，工作在全双工方式下。SPISPI最高最高最高最高数据传输速率可达几数据传输速率可达几数据传输速率可达几数据传输速率可达几 M bpsM bp
57、s。- SPI- SPI总线特性总线特性总线特性总线特性 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录22*9.1.2 SPI总线总线 SPISPI总线采用四线通信，总线采用四线通信，总线采用四线通信，总线采用四线通信，4 4根线分别为：根线分别为：根线分别为：根线分别为：n nSCKSCK：串行时钟线，用作同步脉冲信号，有的芯片：串行时钟线，用作同步脉冲信号，有的芯片：串行时钟线，用作同步脉冲信号，有的芯片：串行时钟线，用作同步脉冲信号，有的芯片称为称为称为称为CLKCLK；n nMISOMISO：主机输入：主机输入：主机输入：主机输入/ /从机输出数据线，有的芯片称为
58、从机输出数据线，有的芯片称为从机输出数据线，有的芯片称为从机输出数据线，有的芯片称为SDISDI、DIDI或或或或SISI；n nMOSIMOSI：主机输出：主机输出：主机输出：主机输出/ /从机输入数据线，有的芯片称为从机输入数据线，有的芯片称为从机输入数据线，有的芯片称为从机输入数据线，有的芯片称为SDOSDO、DODO或或或或SOSO；n nCSCS：从机选择线，由主机控制，有的芯片称为：从机选择线，由主机控制，有的芯片称为：从机选择线，由主机控制，有的芯片称为：从机选择线，由主机控制，有的芯片称为nCSnCS、CSCS或或或或STESTE等。等。等。等。 - SPI- SPI总线的总线
59、的总线的总线的4 4根线根线根线根线 1 1SPISPI总线的电气连接总线的电气连接总线的电气连接总线的电气连接 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录23*9.1.2 SPI总线总线 n n总总总总线线线线上上上上有有有有多多多多个个个个SPISPI接接接接口口口口的的的的单单单单片片片片机机机机时时时时，应应应应为为为为一一一一主主主主多多多多从从从从，在在在在某某某某一一一一时时时时刻刻刻刻只只只只能能能能有有有有一一一一个个个个单单单单片机为主器件。片机为主器件。片机为主器件。片机为主器件。n n如如如如果果果果总总总总线线线线上上上上只只只只有有有有一一一
60、一个个个个SPISPI接接接接口口口口器器器器件件件件, , 不不不不需需需需要要要要进进进进行行行行寻寻寻寻址址址址操操操操作而进行全双工通信。作而进行全双工通信。作而进行全双工通信。作而进行全双工通信。- SPI- SPI总线连接总线连接总线连接总线连接 n n大大大大多多多多数数数数SPISPI从从从从器器器器件件件件具具具具有有有有三三三三态态态态输输输输出出出出, , 器器器器件件件件没没没没有有有有选选选选中中中中时时时时处处处处于于于于高高高高阻阻阻阻态态态态，允允允允许许许许MISOMISO引引引引脚脚脚脚并并并并接接接接在在在在同同同同一一一一条条条条信信信信号号号号线线线线
61、上上上上，但但但但如如如如果果果果器器器器件件件件的的的的输输输输出出出出不不不不是是是是三三三三态态态态特特特特性性性性时时时时，需需需需要要要要接接接接到到到到单单单单片机单独的片机单独的片机单独的片机单独的I/OI/O口。口。口。口。 n n在在在在扩扩扩扩展展展展多多多多个个个个SPISPI外外外外围围围围器器器器件件件件时时时时，单单单单片片片片机机机机应应应应分分分分别别别别通通通通过过过过I/OI/O口口口口线线线线为为为为每每每每个个个个从从从从器器器器件件件件提提提提供供供供独独独独立立立立的的的的使使使使能能能能信信信信号号号号，硬硬硬硬件件件件上上上上比比比比I I2 2
62、C C系系系系统统统统要要要要稍稍稍稍微微微微复复复复杂杂杂杂一一一一些些些些，如如如如下下下下图图图图所所所所示示示示。但但但但是是是是SPISPI不不不不需需需需要要要要在在在在总总总总线线线线上上上上发发发发送送送送寻寻寻寻址址址址序列，软件上简单高效。序列，软件上简单高效。序列，软件上简单高效。序列，软件上简单高效。n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录24*9.1.2 SPI总线总线 n n数据的传输格式是高位（数据的传输格式是高位（数据的传输格式是高位（数据的传输格式是高位（MSBMSB）在前，低位（）在前，低位（）在前，低位（）在前，低位（LSBLSB
63、）在后。）在后。）在后。）在后。n nSPISPI总线有总线有总线有总线有4 4种工作模式，是根据时钟的极性和相位来划分的。种工作模式，是根据时钟的极性和相位来划分的。种工作模式，是根据时钟的极性和相位来划分的。种工作模式，是根据时钟的极性和相位来划分的。 - SPI- SPI总线工作模式总线工作模式总线工作模式总线工作模式 2 2SPISPI总线的数据传输过程总线的数据传输过程总线的数据传输过程总线的数据传输过程 SPI模式模式时钟极性极性(CPOL)时钟相位相位(CPHA)描描 述述000时钟信号空信号空闲电平平为低，低，SCK的上升的上升沿沿锁存存SPI数据数据101时钟信号空信号空闲电
64、平平为低，低，SCK的下降的下降沿沿锁存存SPI数据数据210时钟信号空信号空闲电平平为高，高，SCK的下降的下降沿沿锁存存SPI数据数据311时钟信号空信号空闲电平平为高，高，SCK的上升的上升沿沿锁存存SPI数据数据n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录25*9.1.2 SPI总线总线 在在在在SPISPI传传传传输输输输过过过过程程程程中中中中，发发发发送送送送方方方方首首首首先先先先将将将将数数数数据据据据上上上上线线线线，然然然然后后后后在在在在同同同同步步步步时时时时钟钟钟钟信信信信号号号号的的的的上上上上升升升升沿沿沿沿SPISPI的的的的接接接接收收
65、收收方方方方锁锁锁锁存存存存位位位位信信信信号号号号。在在在在SCKSCK信信信信号号号号的的的的一一一一个个个个周周周周期期期期结结结结束束束束时时时时（下下下下降降降降沿沿沿沿），发发发发送送送送方方方方输输输输出出出出下下下下一一一一位位位位数数数数据据据据信信信信号号号号，再重复上述过程，直到一字节的再重复上述过程，直到一字节的再重复上述过程，直到一字节的再重复上述过程，直到一字节的8 8位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。 - SPI- SPI总线工作模式总线工作模式总线工作模式总线工作模式 0 0工作模式工作模式工作模式工作模式0 0 n单片机原理与接口
66、技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录26*9.1.2 SPI总线总线 在在在在SPISPI传传传传输输输输过过过过程程程程中中中中，在在在在SCKSCK的的的的上上上上升升升升沿沿沿沿发发发发送送送送方方方方输输输输出出出出位位位位数数数数据据据据，SPISPI的的的的接接接接收收收收方方方方在在在在SCKSCK的的的的下下下下降降降降沿沿沿沿锁锁锁锁存存存存位位位位信信信信号号号号。在在在在SCKSCK信信信信号号号号的的的的一一一一个个个个周周周周期期期期结结结结束束束束时时时时（上上上上升升升升沿沿沿沿），发发发发送送送送方方方方输输输输出出出出下下下下一一一一位位位位数数数
67、数据据据据信信信信号号号号，再再再再重复上述过程，直到一字节的重复上述过程，直到一字节的重复上述过程，直到一字节的重复上述过程，直到一字节的8 8位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。 - SPI- SPI总线工作模式总线工作模式总线工作模式总线工作模式 1 1工作模式工作模式工作模式工作模式1 1 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录27*9.1.2 SPI总线总线 在在在在SPISPI传传传传输输输输过过过过程程程程中中中中，发发发发送送送送方方方方首首首首先先先先将将将将数数数数据据据据上上上上线线线线，然然然然后后后后在在在在同同
68、同同步步步步时时时时钟钟钟钟信信信信号号号号的的的的下下下下降降降降沿沿沿沿SPISPI的的的的接接接接收收收收方方方方锁锁锁锁存存存存位位位位信信信信号号号号。在在在在SCKSCK信信信信号号号号的的的的一一一一个个个个周周周周期期期期结结结结束束束束时时时时（上上上上升升升升沿沿沿沿），发发发发送送送送方方方方输输输输出出出出下下下下一一一一位位位位数数数数据据据据信信信信号号号号，再重复上述过程，直到一字节的再重复上述过程，直到一字节的再重复上述过程，直到一字节的再重复上述过程，直到一字节的8 8位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。 - SPI- SPI总线工
69、作模式总线工作模式总线工作模式总线工作模式 2 2工作模式工作模式工作模式工作模式2 2 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录28*9.1.2 SPI总线总线 在在在在SPISPI传传传传输输输输过过过过程程程程中中中中，在在在在SCKSCK的的的的下下下下降降降降沿沿沿沿发发发发送送送送方方方方输输输输出出出出位位位位数数数数据据据据，SPISPI的的的的接接接接收收收收方方方方在在在在SCKSCK的的的的上上上上升升升升沿沿沿沿锁锁锁锁存存存存位位位位信信信信号号号号。在在在在SCKSCK信信信信号号号号的的的的一一一一个个个个周周周周期期期期结结结结束束束束
70、时时时时（下下下下降降降降沿沿沿沿），发发发发送送送送方方方方输输输输出出出出下下下下一一一一位位位位数数数数据据据据信信信信号号号号，再再再再重复上述过程，直到一字节的重复上述过程，直到一字节的重复上述过程，直到一字节的重复上述过程，直到一字节的8 8位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。位信号传输结束。 - SPI- SPI总线工作模式总线工作模式总线工作模式总线工作模式 3 3工作模式工作模式工作模式工作模式3 3 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录29*9.1.2 SPI总线总线3 3常用的常用的常用的常用的SPISPI总线器件总线器件总线器件
71、总线器件类类类类 型型型型 型型型型 号号号号 存储器存储器存储器存储器 Microchip Microchip 公司的公司的公司的公司的93LCXX93LCXX系列系列系列系列EEPROMEEPROM，ATMELATMEL公司的公司的公司的公司的AT25XXXAT25XXX系列系列系列系列EEPROMEEPROM，XicorXicor公司的公司的公司的公司的X5323/25X5323/25等等等等 SPISPI扩展并行扩展并行扩展并行扩展并行IOIO口口口口 PCA9502/MAX7317/MAX7301 PCA9502/MAX7317/MAX7301 实时时钟实时时钟实时时钟实时时钟 PC
72、A2125/DS1390/DS1391/DS1305 PCA2125/DS1390/DS1391/DS1305 数据采集数据采集数据采集数据采集ADCADC芯芯芯芯片片片片 ADS8517(16ADS8517(16位位位位ADC)/TLC4541(16ADC)/TLC4541(16位位位位ADC)/MAX11200(24ADC)/MAX11200(24位位位位ADC)/MAX1225(12ADC)/MAX1225(12位位位位ADC)/AD7789(24ADC)/AD7789(24位位位位ADC) ADC) 数模转换数模转换数模转换数模转换DACDAC芯芯芯芯片片片片 DAC7611DAC76
73、11（1212位位位位DACDAC）/DAC8881/DAC8881（1616位位位位DACDAC）/ DAC7631/ DAC7631（1616位位位位DACDAC）/AD421(16/AD421(16位位位位DACDAC） 键盘、显示芯片键盘、显示芯片键盘、显示芯片键盘、显示芯片 MAX6954/MAX6966/MAX7219/ZLG7289/CH451 MAX6954/MAX6966/MAX7219/ZLG7289/CH451 温度传感器温度传感器温度传感器温度传感器 MAX6662/MAX31722/DS1722 MAX6662/MAX31722/DS1722 - SPI- SPI总线
74、器件总线器件总线器件总线器件n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录30*9.1.3 单线总线单线总线1-Wire1-Wire单单单单线线线线总总总总线线线线是是是是有有有有maximmaxim公公公公司司司司推推推推出出出出的的的的微微微微控控控控制制制制器器器器外外外外围围围围设设设设备备备备串串串串行行行行扩扩扩扩展展展展总总总总线线线线，适适适适用用用用于于于于单单单单主主主主机机机机系系系系统统统统，可可可可控控控控制制制制一一一一个个个个或多个从器件。或多个从器件。或多个从器件。或多个从器件。单单单单线线线线总总总总线线线线只只只只采采采采用用用用一一一一
75、根根根根数数数数据据据据线线线线来来来来完完完完成成成成从从从从器器器器件件件件供供供供电电电电和和和和主主主主从从从从设设设设备备备备之之之之间间间间的的的的数数数数据据据据交交交交换换换换，加加加加上上上上地地地地线线线线共共共共需需需需两两两两根根根根线线线线，即即即即可可可可保保保保证证证证器器器器件件件件的的的的全全全全速速速速运运运运行行行行。采采采采用用用用单单单单线线线线总总总总线线线线可可可可最最最最大大大大限限限限度度度度减减减减少少少少系系系系统统统统的连线，降低电路板设计的复杂度。的连线，降低电路板设计的复杂度。的连线，降低电路板设计的复杂度。的连线，降低电路板设计的复
76、杂度。- 1-Wire- 1-Wire总线特性总线特性总线特性总线特性n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录31*9.1.3 单线总线单线总线1 1单线总线的电气连接单线总线的电气连接单线总线的电气连接单线总线的电气连接n n单单单单线线线线总总总总线线线线器器器器件件件件内内内内部部部部有有有有唯唯唯唯一一一一的的的的6464位位位位器器器器件件件件序序序序列列列列号号号号，允允允允许许许许多多多多个个个个器件挂接在同一条器件挂接在同一条器件挂接在同一条器件挂接在同一条1-Wire1-Wire总线上。总线上。总线上。总线上。n n通过网络操作命令协议通过网络操作命
77、令协议通过网络操作命令协议通过网络操作命令协议, , 主机可以对其进行寻址和操控。主机可以对其进行寻址和操控。主机可以对其进行寻址和操控。主机可以对其进行寻址和操控。n n下图是一个单线总线系统扩展温度传感器的例子。下图是一个单线总线系统扩展温度传感器的例子。下图是一个单线总线系统扩展温度传感器的例子。下图是一个单线总线系统扩展温度传感器的例子。- - 单线总线连接单线总线连接单线总线连接单线总线连接n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录32*9.1.3 单线总线单线总线1 1单线总线的电气连接单线总线的电气连接单线总线的电气连接单线总线的电气连接n n多多多多数数
78、数数1-Wire1-Wire器器器器件件件件没没没没有有有有电电电电源源源源引引引引脚脚脚脚，而而而而采采采采用用用用寄寄寄寄生生生生供供供供电电电电的的的的方方方方式式式式从从从从1-Wire1-Wire通通通通信信信信线线线线路路路路获获获获取取取取电电电电源源源源。因因因因此此此此需需需需要要要要对对对对单单单单线线线线总总总总线线线线上上上上拉拉拉拉，如如如如图图图图中中中中电电电电阻阻阻阻R RP P。上上上上拉拉拉拉电电电电压压压压越越越越高高高高，1-Wire1-Wire器器器器件件件件所所所所得得得得到到到到的的的的功功功功率率率率就就就就越越越越大大大大。电电电电压压压压越越
79、越越高高高高，网网网网络络络络中中中中可可可可以以以以挂挂挂挂接接接接的的的的1-Wire1-Wire从从从从器器器器件件件件也也也也越越越越多多多多，时时时时隙隙隙隙之之之之间间间间的的的的恢恢恢恢复复复复时时时时间间间间也也也也越越越越短短短短。如如如如果果果果距距距距离离离离较较较较远远远远的的的的情况下，需要提供额外的电源。情况下，需要提供额外的电源。情况下，需要提供额外的电源。情况下，需要提供额外的电源。n n采采采采用用用用单单单单片片片片机机机机作作作作为为为为单单单单线线线线总总总总线线线线主主主主机机机机时时时时要要要要注注注注意意意意所所所所连连连连的的的的I/OI/O口口
80、口口必必必必须须须须是是是是双双双双向向向向的的的的，其其其其输输输输出出出出为为为为漏漏漏漏极极极极开开开开路路路路，且且且且线线线线上上上上具具具具有有有有弱弱弱弱上上上上拉拉拉拉电电电电阻，这是单线总线接口的基本要求。阻，这是单线总线接口的基本要求。阻，这是单线总线接口的基本要求。阻，这是单线总线接口的基本要求。 - - 单线总线连接单线总线连接单线总线连接单线总线连接n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录33*9.1.3 单线总线单线总线n n由于单线总线没有时钟脉冲进行同步，需要严格的时由于单线总线没有时钟脉冲进行同步，需要严格的时由于单线总线没有时钟脉冲
81、进行同步，需要严格的时由于单线总线没有时钟脉冲进行同步，需要严格的时序和协议来保证总线的操作有效性和数据的完整性。序和协议来保证总线的操作有效性和数据的完整性。序和协议来保证总线的操作有效性和数据的完整性。序和协议来保证总线的操作有效性和数据的完整性。n n单线总线有四种基本操作，分别是复位、写单线总线有四种基本操作，分别是复位、写单线总线有四种基本操作，分别是复位、写单线总线有四种基本操作，分别是复位、写1 1、写、写、写、写0 0和和和和读位操作。读位操作。读位操作。读位操作。n n单线总线将完成一位传输的时间称为一个时隙。单线总线将完成一位传输的时间称为一个时隙。单线总线将完成一位传输的
82、时间称为一个时隙。单线总线将完成一位传输的时间称为一个时隙。n n定义了基本操作后，对器件的读写操作可通过多次调定义了基本操作后，对器件的读写操作可通过多次调定义了基本操作后，对器件的读写操作可通过多次调定义了基本操作后，对器件的读写操作可通过多次调用位操作来实现。用位操作来实现。用位操作来实现。用位操作来实现。2 2单线总线的基本操作单线总线的基本操作单线总线的基本操作单线总线的基本操作 - - 单线总线基本操作单线总线基本操作单线总线基本操作单线总线基本操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录34*9.1.3 单线总线单线总线单线总线基本操作定义和实现方法单线
83、总线基本操作定义和实现方法单线总线基本操作定义和实现方法单线总线基本操作定义和实现方法操作操作操作操作 含义含义含义含义 实现方法实现方法实现方法实现方法 写写写写1 1 向总线上从向总线上从向总线上从向总线上从器件写器件写器件写器件写“ “1 1” ” 主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间A A；释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间B B。 写写写写0 0 向总线上从向总线上从向总线上从向总线上从器件写器件写器件写器件写“ “
84、0 0” ”主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间C C；释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间D D。 读位读位读位读位 从总线上读从总线上读从总线上读从总线上读回回回回1 1位数据位数据位数据位数据主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间A A；释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高
85、总线，延时时间E E后对总线采后对总线采后对总线采后对总线采样，读回从器件输出值；然后延时时间样，读回从器件输出值；然后延时时间样，读回从器件输出值；然后延时时间样，读回从器件输出值；然后延时时间F F。 复位复位复位复位 初始化总线初始化总线初始化总线初始化总线上的从器件上的从器件上的从器件上的从器件 主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间主机拉低总线并延时时间G G；释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间释放总线，由上拉电阻拉高总线，延时时间HH后对总线进后对总线进后对总线进后对总线进行
86、采样，读从器件的响应信号，如果为低电平表示有器件行采样，读从器件的响应信号，如果为低电平表示有器件行采样，读从器件的响应信号，如果为低电平表示有器件行采样，读从器件的响应信号，如果为低电平表示有器件存在，如果为高电平表示总线上没有器件；延时时间存在，如果为高电平表示总线上没有器件；延时时间存在，如果为高电平表示总线上没有器件；延时时间存在，如果为高电平表示总线上没有器件；延时时间I I。 - - 单线总线基本操作单线总线基本操作单线总线基本操作单线总线基本操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录35*9.1.3 单线总线单线总线- - 单线总线操作时序单线总线操作
87、时序单线总线操作时序单线总线操作时序单线总线操作时序和推荐时间单线总线操作时序和推荐时间单线总线操作时序和推荐时间单线总线操作时序和推荐时间采用单线总线通信，要求采用单线总线通信，要求采用单线总线通信，要求采用单线总线通信，要求CPUCPU能够产生较为精确的能够产生较为精确的能够产生较为精确的能够产生较为精确的1 1 s s延时延时延时延时, , 还要保证通信过程不能被中断。还要保证通信过程不能被中断。还要保证通信过程不能被中断。还要保证通信过程不能被中断。 时间段段值( s)A6B64C60D10E9F55G480H70I410n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目
88、录36*9.1.3 单线总线单线总线为为为为了了了了正正正正确确确确访访访访问问问问不不不不同同同同的的的的单单单单线线线线总总总总线线线线器器器器件件件件，每每每每个个个个单单单单线线线线总总总总线线线线器器器器件件件件都都都都内内内内置置置置一一一一个个个个唯唯唯唯一一一一的的的的6464位位位位二二二二进进进进制制制制ROMROM代代代代码码码码，以以以以标标标标志志志志其其其其IDID号号号号。其其其其中中中中前前前前8 8位位位位是是是是1-Wire1-Wire家家家家族族族族码码码码，中中中中间间间间4848位位位位是是是是唯唯唯唯一一一一的的的的序序序序列列列列号号号号，最最最最
89、后后后后8 8位是前位是前位是前位是前5656位的位的位的位的CRCCRC（循环冗余校验）码，如图所示。（循环冗余校验）码，如图所示。（循环冗余校验）码，如图所示。（循环冗余校验）码，如图所示。 3 3单线总线的器件单线总线的器件单线总线的器件单线总线的器件ROMROM码码码码 -器件器件器件器件ROMROM码码码码 主主主主机机机机根根根根据据据据ROMROM码码码码的的的的前前前前5656位位位位来来来来计计计计算算算算CRCCRC值值值值，并并并并与与与与读读读读取取取取回回回回来来来来的的的的值值值值进进进进行行行行比比比比较较较较，判判判判断断断断接接接接收收收收的的的的ROMROM
90、码码码码是是是是否否否否正正正正确确确确，CRCCRC码码码码的的的的多项式函数为多项式函数为多项式函数为多项式函数为CRC=CRC=X X8+8+X X5+5+X X4+14+1。 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录37*9.1.3 单线总线单线总线 单线总线协议针对不同类型的器件规定了详细的命令，单线总线协议针对不同类型的器件规定了详细的命令，单线总线协议针对不同类型的器件规定了详细的命令，单线总线协议针对不同类型的器件规定了详细的命令，命令有两种类型。一类是命令有两种类型。一类是命令有两种类型。一类是命令有两种类型。一类是ROMROM命令，每种命令均为命令
91、，每种命令均为命令，每种命令均为命令，每种命令均为8 8位，用位，用位，用位，用来搜索、甄别从器件，实现从器件寻址或简化总线操作。另来搜索、甄别从器件，实现从器件寻址或简化总线操作。另来搜索、甄别从器件，实现从器件寻址或简化总线操作。另来搜索、甄别从器件，实现从器件寻址或简化总线操作。另一类是器件操作的功能命令，如存储器操作、转换启动等，一类是器件操作的功能命令，如存储器操作、转换启动等，一类是器件操作的功能命令，如存储器操作、转换启动等，一类是器件操作的功能命令，如存储器操作、转换启动等，具体的命令与器件相关。具体的命令与器件相关。具体的命令与器件相关。具体的命令与器件相关。 常用的常用的常
92、用的常用的ROMROM命令有：命令有：命令有：命令有：n n搜索搜索搜索搜索ROMROM命令命令命令命令F0hF0h：获取从器件的类型和数量：获取从器件的类型和数量：获取从器件的类型和数量：获取从器件的类型和数量n n读读读读ROMROM命令命令命令命令33h33h：读取从器件的：读取从器件的：读取从器件的：读取从器件的6464位位位位ROMROM码码码码n n匹配匹配匹配匹配ROMROM命令命令命令命令55h55h：用于选定总线上的从器件：用于选定总线上的从器件：用于选定总线上的从器件：用于选定总线上的从器件n n跳过跳过跳过跳过ROMROM命令命令命令命令CChCCh：不发：不发：不发：不
93、发ROMROM代码直接操作总线器件代码直接操作总线器件代码直接操作总线器件代码直接操作总线器件n n重复命令重复命令重复命令重复命令A5hA5h：重复访问器件：重复访问器件：重复访问器件：重复访问器件4 4单线总线的命令单线总线的命令单线总线的命令单线总线的命令-ROM-ROM命令命令命令命令n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录38*9.1.3 单线总线单线总线 所有单线总线操作的流程为：所有单线总线操作的流程为：所有单线总线操作的流程为：所有单线总线操作的流程为：n n先对总线上的器件进行初始化。先对总线上的器件进行初始化。先对总线上的器件进行初始化。先对总线上
94、的器件进行初始化。n n然后利用然后利用然后利用然后利用ROMROM操作指令寻找和匹配操作指令寻找和匹配操作指令寻找和匹配操作指令寻找和匹配, , 指定待操作器件。指定待操作器件。指定待操作器件。指定待操作器件。n n接着发出功能指令，进行具体操作或传输数据。接着发出功能指令，进行具体操作或传输数据。接着发出功能指令，进行具体操作或传输数据。接着发出功能指令，进行具体操作或传输数据。系统对从器件的各种操作必须按协议进行，只有主系统对从器件的各种操作必须按协议进行，只有主系统对从器件的各种操作必须按协议进行，只有主系统对从器件的各种操作必须按协议进行，只有主机呼叫时，从器件才能应答，如果命令顺序
95、混乱，则总线将机呼叫时，从器件才能应答，如果命令顺序混乱，则总线将机呼叫时，从器件才能应答，如果命令顺序混乱，则总线将机呼叫时，从器件才能应答，如果命令顺序混乱，则总线将不能正常工作。不能正常工作。不能正常工作。不能正常工作。 5 5单线总线的数据传输过程单线总线的数据传输过程单线总线的数据传输过程单线总线的数据传输过程 -单线总线的操作流程单线总线的操作流程单线总线的操作流程单线总线的操作流程n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录39*9.1.3 单线总线单线总线单线总线器件的用途：单线总线器件的用途：单线总线器件的用途：单线总线器件的用途： 存存存存储储储储器器
96、器器, , 混混混混合合合合信信信信号号号号电电电电路路路路, , 货货货货币币币币交交交交易易易易, , 识识识识别别别别, , 安安安安全全全全认认认认证等。证等。证等。证等。常用的单线总线器件如下表所示。常用的单线总线器件如下表所示。常用的单线总线器件如下表所示。常用的单线总线器件如下表所示。类类类类 型型型型 型型型型 号号号号 存储器存储器存储器存储器 DS2431, DS28EC20, DS2502, DS1993DS2431, DS28EC20, DS2502, DS1993等等等等 温度传感元件和开关温度传感元件和开关温度传感元件和开关温度传感元件和开关 DS28EA00, D
97、S1825, DS1822, DS28EA00, DS1825, DS1822, DS18B20, DS18S20, DS1922, DS1923DS18B20, DS18S20, DS1922, DS1923等等等等 ADAD转换器转换器转换器转换器 DS2450 DS2450 计时时钟计时时钟计时时钟计时时钟 DS2417, DS2422, DS1904 DS2417, DS2422, DS1904 电池监护电池监护电池监护电池监护 DS2871, DS2762, DS2438, DS2775DS2871, DS2762, DS2438, DS2775等等等等 身份识别和安全应用身份识别和
98、安全应用身份识别和安全应用身份识别和安全应用 DS1990A, DS1961S DS1990A, DS1961S 单线总线控制和驱动器单线总线控制和驱动器单线总线控制和驱动器单线总线控制和驱动器 DS1WM, DS2482, DS2480B DS1WM, DS2482, DS2480B -单线总线器件用途单线总线器件用途单线总线器件用途单线总线器件用途6 6常用的单线总线器件常用的单线总线器件常用的单线总线器件常用的单线总线器件 n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录40*9.2 串行存储器扩展串行存储器扩展 在在在在单单单单片片片片机机机机应应应应用用用用系系系系
99、统统统统设设设设计计计计中中中中，由由由由于于于于单单单单片片片片机机机机的的的的I/OI/O端端端端口口口口往往往往往往往往有有有有复复复复用用用用功功功功能能能能，加加加加之之之之引引引引脚脚脚脚数数数数目目目目的的的的限限限限制制制制，在在在在使使使使用用用用不不不不同同同同的的的的功功功功能能能能时时时时，I/OI/O端口引脚可能不够用。端口引脚可能不够用。端口引脚可能不够用。端口引脚可能不够用。n n若若若若所所所所需需需需I/OI/O端端端端口口口口引引引引脚脚脚脚数数数数目目目目较较较较多多多多则则则则可可可可以以以以考考考考虑虑虑虑采采采采用用用用第第第第8 8章章章章所所所所
100、述述述述I/OI/O端口扩展方法进行端口扩展方法进行端口扩展方法进行端口扩展方法进行I/OI/O端口扩展。端口扩展。端口扩展。端口扩展。n n若若若若所所所所缺缺缺缺I/OI/O端端端端口口口口引引引引脚脚脚脚数数数数目目目目不不不不多多多多，则则则则可可可可以以以以考考考考虑虑虑虑将将将将并并并并行行行行接接接接口口口口改串行接口。改串行接口。改串行接口。改串行接口。n n若若若若线线线线路路路路板板板板尺尺尺尺寸寸寸寸不不不不允允允允许许许许，这这这这时时时时也也也也需需需需考考考考虑虑虑虑将将将将并并并并行行行行器器器器件件件件改改改改为为为为串串串串行器件，因为串行器件引脚较少，体积较
101、小。行器件，因为串行器件引脚较少，体积较小。行器件，因为串行器件引脚较少，体积较小。行器件，因为串行器件引脚较少，体积较小。 本本本本节节节节以以以以MicrochipMicrochip公公公公司司司司24CXX24CXX系系系系列列列列的的的的EEPROMEEPROM存存存存储储储储器器器器为为为为例介绍例介绍例介绍例介绍I I2 2C C总线的存储器扩展技术。总线的存储器扩展技术。总线的存储器扩展技术。总线的存储器扩展技术。9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展 - I- I2 2C C扩展扩展扩展扩
102、展EEPROMEEPROMn单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录41*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展型号型号型号型号 容量容量容量容量( (字节字节字节字节) )I I2 2C C连接数连接数连接数连接数 页写字节数页写字节数页写字节数页写字节数 器件地址器件地址器件地址器件地址 读读读读/ /写控制位写控制位写控制位写控制位 24C0124C01A A 128 B128 B8 8 8 8 A2, A1, A0 A2, A1, A0 R/ R/ 24C02 24C02
103、256 B256 B8 88 8A2, A1, A0 A2, A1, A0 R/ R/24C04 24C04 512 B512 B4 41616A2, A1, P0 A2, A1, P0 R/ R/24C08 24C08 1 KB 1 KB 2 21616A2, P1, P0 A2, P1, P0 R/ R/24C16 24C16 2 KB 2 KB 1 11616P2, P1, P0 P2, P1, P0 R/ R/1 124CXX24CXX系列串行系列串行系列串行系列串行EEPROMEEPROM引脚功能引脚功能引脚功能引脚功能 24CXX24CXX是系列串行是系列串行是系列串行是系列串行E
104、EPROMEEPROM器件，同器件，同器件，同器件，同I I2 2C C串行总线兼串行总线兼串行总线兼串行总线兼容，其容量从容，其容量从容，其容量从容，其容量从256B256B到到到到2KB2KB不等，器件型号及容量见下表。不等，器件型号及容量见下表。不等，器件型号及容量见下表。不等，器件型号及容量见下表。-I-I2 2C EEPROMC EEPROM芯片芯片芯片芯片n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录42*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展1 124CXX24CXX系列
105、串行系列串行系列串行系列串行EEPROMEEPROM引脚功能引脚功能引脚功能引脚功能 24CXX24CXX系系系系列列列列串串串串行行行行EEPROMEEPROM器器器器件件件件是是是是典典典典型型型型的的的的8 8脚脚脚脚PDIPPDIP封封封封装装装装，如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。各引脚功能如下：各引脚功能如下：各引脚功能如下：各引脚功能如下：n nSDASDA：串行数据线。：串行数据线。：串行数据线。：串行数据线。n nSCLSCL：串行时钟线。：串行时钟线。：串行时钟线。：串行时钟线。n nWPWP：写写写写保保保保护护护护输输输输入入入入，当当当当WPWP接接接接地地地地
106、时时时时，允允允允许许许许EEPROMEEPROM完完完完成成成成正正正正 常常常常 的的的的 读读读读 写写写写 操操操操 作作作作 ； 而而而而 当当当当 WPWP接接接接 电电电电 源源源源 电电电电 压压压压 VCCVCC时时时时 ，EEPROMEEPROM处于写保护状态。处于写保护状态。处于写保护状态。处于写保护状态。n nA2A2、 A1A1、 A0A0： 器器器器 件件件件 可可可可 编编编编 程程程程 地地地地 址址址址 输输输输 入入入入 ， 用用用用 于于于于 确确确确 定定定定EEPROMEEPROM在在在在I I2 2C C串行总线上的地址。串行总线上的地址。串行总线上
107、的地址。串行总线上的地址。n nVCCVCC和和和和GNDGND：EEPROMEEPROM器件正电源器件正电源器件正电源器件正电源与地。与地。与地。与地。 -I-I2 2C EEPROMC EEPROM引脚引脚引脚引脚n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录43*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展由由由由于于于于24CXX24CXX器器器器件件件件是是是是功功功功能能能能单单单单一一一一的的的的存存存存储储储储器器器器器器器器件件件件，因因因因而而而而在在在在I I2 2C
108、C总总总总线线线线中中中中属属属属于于于于被被被被控控控控器器器器件件件件。若若若若在在在在I I2 2C C总总总总线线线线上上上上连连连连接接接接EEPROMEEPROM器器器器件件件件，则则则则传传传传输输输输信信信信息息息息的的的的目目目目标标标标地地地地址址址址部部部部分分分分的的的的高高高高4 4位位位位地地地地址址址址用用用用于于于于识识识识别别别别存存存存储储储储器器器器器器器器件，低件，低件，低件，低3 3位用于选择挂接在位用于选择挂接在位用于选择挂接在位用于选择挂接在I I2 2C C总线上的目标存储器。总线上的目标存储器。总线上的目标存储器。总线上的目标存储器。3 3串行
109、串行串行串行EEPROMEEPROM操作操作操作操作 2 2串行串行串行串行EEPROMEEPROM寻址寻址寻址寻址串行串行串行串行EEPROMEEPROM操作包括：操作包括：操作包括：操作包括：1 1）字节写操作）字节写操作）字节写操作）字节写操作2 2）页式写操作）页式写操作）页式写操作）页式写操作3 3）读操作）读操作）读操作）读操作-寻址及操作寻址及操作寻址及操作寻址及操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录44*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展1 1）串行）串
110、行）串行）串行EEPROMEEPROM字节写操作字节写操作字节写操作字节写操作 字字字字节节节节写写写写操操操操作作作作是是是是将将将将数数数数据据据据随随随随机机机机写写写写入入入入EEPROMEEPROM中中中中任任任任意意意意一一一一个个个个存存存存储储储储单单单单元元元元。为为为为完完完完成成成成字字字字节节节节写写写写操操操操作作作作，单单单单片片片片机机机机应应应应当当当当向向向向EEPROMEEPROM器器器器件件件件传传传传送送送送起起起起停停停停信信信信号号号号、器器器器件件件件地地地地址址址址、寻寻寻寻址址址址单单单单元元元元地地地地址址址址及及及及待待待待写写写写数数数数
111、据据据据，根根根根据据据据9.1.19.1.1节节节节有有有有关关关关信信信信息传输过程所包含的信息描述，其操作过程如下：息传输过程所包含的信息描述，其操作过程如下：息传输过程所包含的信息描述，其操作过程如下：息传输过程所包含的信息描述，其操作过程如下：（1 1）单片机发送起始标志位）单片机发送起始标志位）单片机发送起始标志位）单片机发送起始标志位STARTSTART；（2 2）单片机发送器件地址及读写控制位（）单片机发送器件地址及读写控制位（）单片机发送器件地址及读写控制位（）单片机发送器件地址及读写控制位（R/(/W) = 0R/(/W) = 0）；）；）；）；（3 3）EEPROMEEP
112、ROM回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位ACKACK；（4 4）单片机发送寻址存储单元地址；）单片机发送寻址存储单元地址；）单片机发送寻址存储单元地址；）单片机发送寻址存储单元地址；（5 5）EEPROMEEPROM回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位ACKACK；（6 6）单片机发送待写数据字节；）单片机发送待写数据字节；）单片机发送待写数据字节；）单片机发送待写数据字节；（7 7）EEPROMEEPROM回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位ACKACK；（8 8）单片机发送终止标志位）单片机发送终止标志位）单片机发送终止标志位）
113、单片机发送终止标志位STOPSTOP。-字节写操作字节写操作字节写操作字节写操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录45*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展2 2）串行）串行）串行）串行EEPROMEEPROM页式写操作页式写操作页式写操作页式写操作n n串串串串行行行行EEPROMEEPROM支支支支持持持持页页页页操操操操作作作作，根根根根据据据据器器器器件件件件容容容容量量量量不不不不同同同同，页页页页的大小不同，一般一页包括的大小不同，一般一页包括的大小不同，一般
114、一页包括的大小不同，一般一页包括816B816B。n n页页页页式式式式写写写写操操操操作作作作是是是是指指指指单单单单片片片片机机机机在在在在发发发发送送送送EEPROMEEPROM器器器器件件件件地地地地址址址址与与与与终终终终止止止止标标标标志志志志位位位位STOPSTOP之之之之间间间间，可可可可以以以以连连连连续续续续向向向向EEPROMEEPROM发发发发送送送送一一一一页数据。页数据。页数据。页数据。n n在在在在页页页页操操操操作作作作过过过过程程程程中中中中，EEPROMEEPROM自自自自动动动动修修修修改改改改内内内内部部部部存存存存储储储储单单单单元元元元地地地地址址址
115、址指指指指针针针针，并并并并在在在在收收收收到到到到STOPSTOP标标标标志志志志后后后后将将将将收收收收到到到到的的的的数数数数据据据据写写写写入入入入相应存储单元中。相应存储单元中。相应存储单元中。相应存储单元中。-页写操作页写操作页写操作页写操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录46*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展3 3）串行）串行）串行）串行EEPROMEEPROM读操作读操作读操作读操作 在信息传输过程中在信息传输过程中在信息传输过程中在信息传输过程中,
116、 , 若将读若将读若将读若将读/ /写控制位设置为写控制位设置为写控制位设置为写控制位设置为1 1（R/(/W) = 1R/(/W) = 1）, , 则执行对则执行对则执行对则执行对EEPROMEEPROM的读操作。串行的读操作。串行的读操作。串行的读操作。串行EEPROMEEPROM支持支持支持支持3 3种读操作种读操作种读操作种读操作, , 即即即即: : 当前地址读操作、随机读操作、顺序读操作。当前地址读操作、随机读操作、顺序读操作。当前地址读操作、随机读操作、顺序读操作。当前地址读操作、随机读操作、顺序读操作。 读操作类似写操作，仅是器件地址中的读读操作类似写操作，仅是器件地址中的读读
117、操作类似写操作，仅是器件地址中的读读操作类似写操作，仅是器件地址中的读/ /写控制位应当设置写控制位应当设置写控制位应当设置写控制位应当设置成逻辑成逻辑成逻辑成逻辑1 1。在当前地址读操作过程中，单片机和被控。在当前地址读操作过程中，单片机和被控。在当前地址读操作过程中，单片机和被控。在当前地址读操作过程中，单片机和被控EEPROMEEPROM之之之之间的信息交换描述如下：间的信息交换描述如下：间的信息交换描述如下：间的信息交换描述如下：（1 1）单片机发送起始标志位）单片机发送起始标志位）单片机发送起始标志位）单片机发送起始标志位STARTSTART；（2 2）单片机发送读）单片机发送读）单
118、片机发送读）单片机发送读/ /写控制位写控制位写控制位写控制位R/(/W) = 1R/(/W) = 1；（3 3）EEPROMEEPROM回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位回送应答信号位ACKACK；（4 4）EEPROMEEPROM输出当前地址的字节数据；输出当前地址的字节数据；输出当前地址的字节数据；输出当前地址的字节数据；（5 5）单片机产生非应答信号位）单片机产生非应答信号位）单片机产生非应答信号位）单片机产生非应答信号位ACKACK；（6 6）单片机发送终止标志位）单片机发送终止标志位）单片机发送终止标志位）单片机发送终止标志位STOPSTOP，信息传输结束。，信息传输结束。
119、，信息传输结束。，信息传输结束。-读操作读操作读操作读操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录47*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展n n随机读操作方式由虚字节写周期开始。随机读操作方式由虚字节写周期开始。随机读操作方式由虚字节写周期开始。随机读操作方式由虚字节写周期开始。n n虚字节写周期由起始标志位虚字节写周期由起始标志位虚字节写周期由起始标志位虚字节写周期由起始标志位STARTSTART、器件地址和寻址目标、器件地址和寻址目标、器件地址和寻址目标、器件地址和寻址目
120、标地址组成，其后是当前地址读操作周期。地址组成，其后是当前地址读操作周期。地址组成，其后是当前地址读操作周期。地址组成，其后是当前地址读操作周期。n n顺序读操作方式采用当前地址读操作开始，或是采用随机顺序读操作方式采用当前地址读操作开始，或是采用随机顺序读操作方式采用当前地址读操作开始，或是采用随机顺序读操作方式采用当前地址读操作开始，或是采用随机读操作开始。读操作开始。读操作开始。读操作开始。n n在顺序读操作方式下，主控在顺序读操作方式下，主控在顺序读操作方式下，主控在顺序读操作方式下，主控CPUCPU在接收每一个字节数据后，在接收每一个字节数据后，在接收每一个字节数据后，在接收每一个字
121、节数据后，都要检测是否存在应答信号都要检测是否存在应答信号都要检测是否存在应答信号都要检测是否存在应答信号ACKACK，如在字节数据后检测到，如在字节数据后检测到，如在字节数据后检测到，如在字节数据后检测到应答信号应答信号应答信号应答信号ACKACK，继续进行，继续进行，继续进行，继续进行EEPROMEEPROM读操作，并传输下一读操作，并传输下一读操作，并传输下一读操作，并传输下一个字节数据，直至检测到非应答信号个字节数据，直至检测到非应答信号个字节数据，直至检测到非应答信号个字节数据，直至检测到非应答信号ACK = 1ACK = 1时，就终止时，就终止时，就终止时，就终止读出过程。读出过程
122、。读出过程。读出过程。-随机或顺序读操作随机或顺序读操作随机或顺序读操作随机或顺序读操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录48*9.2.1 I9.2.1 I2 2C C接口接口接口接口EEPROMEEPROM的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展的存储器扩展例例例例9-19-1 MCS-51MCS-51单单单单片片片片机机机机与与与与24C01 24C01 EEPROMEEPROM的的的的硬硬硬硬件件件件接接接接口口口口电电电电路路路路如如如如图图图图所所所所示示示示。编编编编写写写写24C0124C01的读写子程序。的读写子程序。的读写子程序。的读写子程序。分析
123、：分析：分析：分析： 4 424C0124C01与单片机接口方法与单片机接口方法与单片机接口方法与单片机接口方法 n nMCS-51MCS-51单片机无单片机无单片机无单片机无I I2 2C C接口，用接口，用接口，用接口，用P0.0P0.0和和和和P0.1P0.1分别代替分别代替分别代替分别代替SDASDA和和和和SCLSCL信号线，用软件实现信号线，用软件实现信号线，用软件实现信号线，用软件实现I I2 2C C总线协议。总线协议。总线协议。总线协议。n n对中对中对中对中WPWP接地接地接地接地( (处于读写状态处于读写状态处于读写状态处于读写状态) ) 。n n只有一片只有一片只有一片
124、只有一片EEPROMEEPROM芯片，地址线芯片，地址线芯片，地址线芯片，地址线A0A0，A1A1，A2A2接地。接地。接地。接地。n nMCS-51MCS-51单片机的单片机的单片机的单片机的P0P0口没有内部上拉电阻，因而外接上拉电阻口没有内部上拉电阻，因而外接上拉电阻口没有内部上拉电阻，因而外接上拉电阻口没有内部上拉电阻，因而外接上拉电阻R R1 1和和和和R R2 2，以保证总线在空闲状态时处于高电平。，以保证总线在空闲状态时处于高电平。，以保证总线在空闲状态时处于高电平。，以保证总线在空闲状态时处于高电平。 根据前面对读写操作过程的描述及图示电路的连接关系，根据前面对读写操作过程的描
125、述及图示电路的连接关系，根据前面对读写操作过程的描述及图示电路的连接关系，根据前面对读写操作过程的描述及图示电路的连接关系，24C0124C01读写读写读写读写1 1字节的子程序（略）。字节的子程序（略）。字节的子程序（略）。字节的子程序（略）。-I-I2 2C C应用举例应用举例应用举例应用举例n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录49*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展 n n一一一一般般般般情情情情况况况况下下下下，EEPROMEEPROM的的的的存存
126、存存储储储储容容容容量量量量比比比比较较较较小小小小，如如如如果果果果单单单单片片片片机机机机系系系系统统统统需需需需要要要要扩扩扩扩充充充充大大大大容容容容量量量量的的的的非非非非易易易易失失失失性性性性存存存存储储储储器器器器的的的的话话话话，往往往往往往往往采采采采用用用用FLASHFLASH存储器。存储器。存储器。存储器。n nFLASHFLASH存存存存储储储储器器器器又又又又称称称称为为为为“ “闪闪闪闪存存存存” ”，具具具具有有有有电电电电路路路路结结结结构构构构较较较较简简简简单单单单，同样容量占芯片面积较小和读写速度快的特点。同样容量占芯片面积较小和读写速度快的特点。同样容
127、量占芯片面积较小和读写速度快的特点。同样容量占芯片面积较小和读写速度快的特点。n nFLASHFLASH存存存存储储储储器器器器与与与与EEPROMEEPROM的的的的在在在在使使使使用用用用上上上上最最最最大大大大的的的的不不不不同同同同点点点点在在在在于二者寻址方法不同，于二者寻址方法不同，于二者寻址方法不同，于二者寻址方法不同，n nFLASHFLASH按按按按 扇扇扇扇 区区区区 (Sector)(Sector)、 块块块块 (Block)(Block)或或或或 页页页页 (Page)(Page)操操操操 作作作作 ，EEPROMEEPROM则则则则按按按按字字字字节节节节操操操操作作
128、作作。适适适适用用用用于于于于程程程程序序序序存存存存储储储储和和和和大大大大容容容容量量量量数数数数据据据据存储。存储。存储。存储。n n本本本本节节节节将将将将以以以以AT45DB081DAT45DB081D为为为为例例例例介介介介绍绍绍绍大大大大容容容容量量量量FLASHFLASH存存存存储储储储器器器器的的的的扩展技术。扩展技术。扩展技术。扩展技术。-Flash-Flash存储器概述存储器概述存储器概述存储器概述n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录50*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash
129、存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展 AT45DBXXXXAT45DBXXXX系系系系列列列列是是是是AtmelAtmel公公公公司司司司推推推推出出出出的的的的低低低低工工工工作作作作电电电电压压压压、可可可可在在在在系系系系统统统统重重重重写写写写的的的的SPISPI兼兼兼兼容容容容的的的的FLASHFLASH数数数数据据据据存存存存储储储储器器器器，存存存存储储储储容容容容量量量量为为为为1256Mb1256Mb。这这这这种种种种串串串串行行行行接接接接口口口口FLASHFLASH存存存存储储储储器器器器特特特特别别别别适适适适用用用用于于于于要要要要求求求求存存存存储储储储密密密密
130、度度度度高高高高、引引引引脚脚脚脚资资资资源占用少、电源电压低和功耗小的商业和工业应用领域。源占用少、电源电压低和功耗小的商业和工业应用领域。源占用少、电源电压低和功耗小的商业和工业应用领域。源占用少、电源电压低和功耗小的商业和工业应用领域。 AT45DB081DAT45DB081D的存储容量为的存储容量为的存储容量为的存储容量为8Mb8Mb，其主要特点为：，其主要特点为：，其主要特点为：，其主要特点为：n n工作电压：工作电压：工作电压：工作电压：2.53.6V2.53.6V，各输入口可承受，各输入口可承受，各输入口可承受，各输入口可承受5V5V电压。电压。电压。电压。n nSPI SPI
131、串行总线，支持模式串行总线，支持模式串行总线，支持模式串行总线，支持模式0 0和模式和模式和模式和模式3 3，最高时钟，最高时钟，最高时钟，最高时钟66MHz66MHz。n n用户可定义页尺寸为用户可定义页尺寸为用户可定义页尺寸为用户可定义页尺寸为256B256B或或或或264B264B 。n n分页操作，支持页、块、扇区或芯片擦除分页操作，支持页、块、扇区或芯片擦除分页操作，支持页、块、扇区或芯片擦除分页操作，支持页、块、扇区或芯片擦除 。n n可通过指针进行连续读操作。可通过指针进行连续读操作。可通过指针进行连续读操作。可通过指针进行连续读操作。n n快速的页编程时间（典型值快速的页编程时
132、间（典型值快速的页编程时间（典型值快速的页编程时间（典型值7ms7ms）。）。）。）。n n低功耗，读操作电流低功耗，读操作电流低功耗，读操作电流低功耗，读操作电流7mA7mA，待机电流，待机电流，待机电流，待机电流25uA25uA。n n每页最少每页最少每页最少每页最少100000100000次的擦写次数。次的擦写次数。次的擦写次数。次的擦写次数。n n在系统编程比较简单，无需高电压。在系统编程比较简单，无需高电压。在系统编程比较简单，无需高电压。在系统编程比较简单，无需高电压。1 1AT45DB081DAT45DB081D串行串行串行串行FlashFlash存储器介绍存储器介绍存储器介绍存
133、储器介绍 -Flash-Flash存储器特点存储器特点存储器特点存储器特点n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录51*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展 AT45DB081DAT45DB081D具具具具有有有有SOICSOIC和和和和MLFMLF两两两两种种种种封封封封装装装装形形形形式式式式，常常常常用用用用的的的的SOICSOIC封装如图所示。各引脚功能如下：封装如图所示。各引脚功能如下：封装如图所示。各引脚功能如下：封装如图所示。各引脚功能如下：n n
134、/CS/CS：片选信号。：片选信号。：片选信号。：片选信号。n nSCKSCK：SPISPI总线的时钟信号。总线的时钟信号。总线的时钟信号。总线的时钟信号。n nSISI：串行数据输入。：串行数据输入。：串行数据输入。：串行数据输入。n nSOSO：串行数据输出。：串行数据输出。：串行数据输出。：串行数据输出。n n/WP /WP ：硬硬硬硬件件件件页页页页写写写写保保保保护护护护。当当当当/WP/WP为为为为低低低低电电电电平平平平时时时时，由由由由保保保保护护护护寄寄寄寄存存存存器器器器所所所所指指指指定定定定的的的的芯芯芯芯片片片片主主主主存存存存储储储储器器器器中中中中的的的的山山山山
135、区区区区不不不不能能能能被被被被编编编编程程程程，处处处处于于于于保保保保护状态。如果不使用该功能的情况下，应该挂高。护状态。如果不使用该功能的情况下，应该挂高。护状态。如果不使用该功能的情况下，应该挂高。护状态。如果不使用该功能的情况下，应该挂高。n n/RESET/RESET：复复复复位位位位信信信信号号号号。用用用用于于于于终终终终止止止止操操操操作作作作过过过过程程程程，使使使使芯芯芯芯片片片片恢恢恢恢复复复复到到到到等等等等待待待待状状状状态态态态。由由由由于于于于芯芯芯芯片片片片内内内内部部部部具具具具有有有有上上上上电电电电复复复复位位位位电电电电路路路路，因因因因此此此此在在在
136、在上上上上电电电电过过过过程程程程中中中中对对对对复复复复位位位位引引引引脚脚脚脚的的的的电电电电平平平平没没没没有有有有要要要要求求求求。不不不不使使使使用用用用的的的的情情情情况况况况下下下下可挂高。可挂高。可挂高。可挂高。-Flash-Flash存储器信号存储器信号存储器信号存储器信号n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录52*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展n nAT45DB081DAT45DB081D按按按按照照照照扇扇扇扇区区区区、块块块块和和
137、和和页页页页3 3种种种种粒粒粒粒度度度度来来来来组组组组织织织织存存存存储储储储器器器器，共共共共分分分分为为为为1616个个个个扇扇扇扇区区区区 ， 512512个个个个 块块块块 和和和和 4 4 096096个个个个页页页页。每每每每个个个个扇扇扇扇区区区区的的的的容容容容量量量量大大大大小小小小可可可可能能能能不同，如图所示。不同，如图所示。不同，如图所示。不同，如图所示。n nAT45DB081DAT45DB081D所所所所有有有有 的的的的 串串串串 行行行行 FlashFlash编编编编程程程程操操操操作作作作都都都都是是是是基基基基于于于于页页页页进进进进行行行行的的的的，擦
138、擦擦擦除除除除操操操操作作作作可可可可以以以以按按按按页页页页、块块块块、扇扇扇扇区或芯片进行。区或芯片进行。区或芯片进行。区或芯片进行。2 2AT45DB081DAT45DB081D的存储结构的存储结构的存储结构的存储结构-Flash-Flash存储器结构存储器结构存储器结构存储器结构n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录53*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展 由由由由于于于于AD45DB081DAD45DB081D具具具具有有有有用用用用户户户户可可可
139、可设设设设定定定定的的的的两两两两种种种种页页页页面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸结结结结构构构构，因此寻址时地址位有所不同。因此寻址时地址位有所不同。因此寻址时地址位有所不同。因此寻址时地址位有所不同。n n当当当当采采采采用用用用标标标标准准准准的的的的264B264B页页页页面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸时时时时，缓缓缓缓冲冲冲冲区区区区的的的的地地地地址址址址采采采采用用用用9 9个个个个地地地地址址址址位位位位BFA8BFA0BFA8BFA0，用用用用来来来来寻寻寻寻址址址址缓缓缓缓冲冲冲冲区区区区内内内内的的的的某某某某一一一一字字字字节节节节地地地地址址址址；主主主主存存存存储储储储区区区区采
140、采采采用用用用1212个个个个页页页页面面面面地地地地址址址址位位位位PA11PA0PA11PA0，用用用用来来来来确确确确定定定定所所所所需需需需访访访访问问问问的的的的页页页页面面面面地地地地址址址址，然然然然后后后后利利利利用用用用9 9个个个个地地地地址址址址位位位位BA8BA0BA8BA0来来来来寻寻寻寻址址址址每每每每个页面内的字节地址。个页面内的字节地址。个页面内的字节地址。个页面内的字节地址。n n当当当当采采采采用用用用256B256B页页页页面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸时时时时，缓缓缓缓冲冲冲冲区区区区的的的的地地地地址址址址采采采采用用用用8 8个个个个地地地地址址址址位位位
141、位BFA7BFA0BFA7BFA0，用用用用来来来来寻寻寻寻址址址址缓缓缓缓冲冲冲冲区区区区内内内内的的的的某某某某一一一一字字字字节节节节地地地地址址址址；主主主主存存存存储储储储区区区区采采采采用用用用A19A0A19A0地地地地址址址址位位位位来来来来寻寻寻寻址址址址，其其其其中中中中高高高高1212位位位位A19A8A19A8用用用用来来来来确确确确定定定定所所所所需需需需访访访访问问问问的的的的页页页页面面面面地地地地址址址址，然然然然后后后后利利利利用用用用8 8个个个个地地地地址址址址位位位位A7A0A7A0来来来来寻址每个页面内的字节地址。寻址每个页面内的字节地址。寻址每个页面
142、内的字节地址。寻址每个页面内的字节地址。-Flash-Flash存储器寻址存储器寻址存储器寻址存储器寻址n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录54*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展1) 1) 状态寄存器（状态寄存器（状态寄存器（状态寄存器（status registerstatus register）AT45DB081DAT45DB081D有一个有一个有一个有一个8 8位的状态寄存器位的状态寄存器位的状态寄存器位的状态寄存器(status register
143、)(status register)，用来指示，用来指示，用来指示，用来指示设备的操作状态。通过发送读状态寄存器命令可将状态寄存器的设备的操作状态。通过发送读状态寄存器命令可将状态寄存器的设备的操作状态。通过发送读状态寄存器命令可将状态寄存器的设备的操作状态。通过发送读状态寄存器命令可将状态寄存器的数据从最高位开始依次读出。状态寄存器各位的意义如见下表。数据从最高位开始依次读出。状态寄存器各位的意义如见下表。数据从最高位开始依次读出。状态寄存器各位的意义如见下表。数据从最高位开始依次读出。状态寄存器各位的意义如见下表。位位位位7 7 位位位位6 6位位位位5 5位位位位4 4 位位位位3 3
144、位位位位2 2 位位位位1 1 位位位位0 0准备好准备好准备好准备好/ /忙忙忙忙 比较比较比较比较 1 10 00 01 1保护保护保护保护 页面尺寸页面尺寸页面尺寸页面尺寸 位位位位7 7：芯片状态，：芯片状态，：芯片状态，：芯片状态，1-1-处于准备好状态，处于准备好状态，处于准备好状态，处于准备好状态，0-0-忙；忙；忙；忙；位位位位6 6：存储页与缓冲区的比较结果，：存储页与缓冲区的比较结果，：存储页与缓冲区的比较结果，：存储页与缓冲区的比较结果，0-0-相同，相同，相同，相同，1-1-不同；不同；不同；不同；位位位位5252：芯片容量，：芯片容量，：芯片容量，：芯片容量，AT45
145、DB081BAT45DB081B为为为为10011001；位位位位1 1：扇区保护功能，：扇区保护功能，：扇区保护功能，：扇区保护功能，1-1-允许，允许，允许，允许，0-0-禁止；禁止；禁止；禁止；位位位位0 0：页面尺寸，：页面尺寸，：页面尺寸，：页面尺寸，1-2561-256字节字节字节字节/ /页面，页面，页面，页面，0-2640-264字节字节字节字节/ /页面。页面。页面。页面。3 3AT45DB081DAT45DB081D的寄存器的寄存器的寄存器的寄存器-Flash-Flash状态寄存器状态寄存器状态寄存器状态寄存器n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目
146、录55*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展2) 2) 扇区保护寄存器（扇区保护寄存器（扇区保护寄存器（扇区保护寄存器（Sector Protection RegisterSector Protection Register） AT45DB081DAT45DB081D内内内内部部部部有有有有一一一一个个个个16Bytes16Bytes的的的的扇扇扇扇区区区区保保保保护护护护寄寄寄寄存存存存器器器器，用用用用来来来来指指指指定定定定1616个个个个扇扇扇扇区区区区中中中中相相相相应应应应的
147、的的的某某某某一一一一扇扇扇扇区区区区是是是是否否否否处处处处于于于于保保保保护护护护状状状状态态态态，对对对对于于于于扇扇扇扇区区区区115115而而而而言言言言当当当当对对对对应应应应字字字字节节节节被被被被编编编编成成成成为为为为FFHFFH时时时时，该该该该扇扇扇扇区区区区被被被被保保保保护护护护；为为为为00H00H时时时时处处处处于于于于可可可可擦擦擦擦写写写写状状状状态态态态。由由由由于于于于0 0扇扇扇扇区区区区分分分分为为为为扇扇扇扇区区区区0a0a和和和和扇扇扇扇区区区区0b0b两两两两个个个个部部部部分分分分，略略略略有有有有不不不不同同同同，见见见见下下下下表表表表所所
148、所所示示示示。扇扇扇扇区区区区保保保保护护护护寄寄寄寄存存存存器器器器内内内内容容容容的的的的读读读读取取取取和和和和修修修修改改改改需需需需要要要要通通通通过过过过相相相相应操作命令进行。应操作命令进行。应操作命令进行。应操作命令进行。位位位位7,6 7,6 位位位位5,4 5,4 位位位位30 30 数据数据数据数据 扇区扇区扇区扇区0 0不被保护不被保护不被保护不被保护 00 00 0000XXXX XXXX 0XH 0XH 保护扇区保护扇区保护扇区保护扇区0a 0a 11110000XXXX XXXX CXH CXH 保护扇区保护扇区保护扇区保护扇区0b 0b 00001111XXXX
149、 XXXX 3XH 3XH 保护扇区保护扇区保护扇区保护扇区0a0a和和和和0b 0b 11111111XXXX XXXX FXH FXH -Flash-Flash保护寄存器保护寄存器保护寄存器保护寄存器n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录56*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展3) 3) 扇区锁定寄存器（扇区锁定寄存器（扇区锁定寄存器（扇区锁定寄存器（Sector Lockdown RegisterSector Lockdown Register） AT
150、45DB081DAT45DB081D还包括一个还包括一个还包括一个还包括一个16Bytes16Bytes的扇区锁定寄存器，用来锁的扇区锁定寄存器，用来锁的扇区锁定寄存器，用来锁的扇区锁定寄存器，用来锁定定定定1616个扇区中任一扇区。当某一扇区被锁定后将永久地变为只读个扇区中任一扇区。当某一扇区被锁定后将永久地变为只读个扇区中任一扇区。当某一扇区被锁定后将永久地变为只读个扇区中任一扇区。当某一扇区被锁定后将永久地变为只读状态，而且将不能解锁。状态，而且将不能解锁。状态，而且将不能解锁。状态，而且将不能解锁。 对于扇区对于扇区对于扇区对于扇区115115而言当对应字节被编成为而言当对应字节被编成
151、为而言当对应字节被编成为而言当对应字节被编成为FFHFFH时，该扇区被锁时，该扇区被锁时，该扇区被锁时，该扇区被锁定；为定；为定；为定；为00H00H时处于正常状态。时处于正常状态。时处于正常状态。时处于正常状态。 对于扇区对于扇区对于扇区对于扇区0 0，当字节内容为，当字节内容为，当字节内容为，当字节内容为00H00H时为正常状态，为时为正常状态，为时为正常状态，为时为正常状态，为C0HC0H时锁定时锁定时锁定时锁定扇区扇区扇区扇区0a0a，为，为，为，为30H30H时锁定扇区时锁定扇区时锁定扇区时锁定扇区0b0b，为，为，为，为F0HF0H时锁定扇区时锁定扇区时锁定扇区时锁定扇区0a0a和
152、和和和0b0b。扇区。扇区。扇区。扇区锁定寄存器内容的读取和写入也需要通过相应操作命令进行。锁定寄存器内容的读取和写入也需要通过相应操作命令进行。锁定寄存器内容的读取和写入也需要通过相应操作命令进行。锁定寄存器内容的读取和写入也需要通过相应操作命令进行。-Flash-Flash锁定寄存器锁定寄存器锁定寄存器锁定寄存器n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录57*9.2.2 SPI9.2.2 SPI接口的大容量接口的大容量接口的大容量接口的大容量FlashFlash存储器扩展存储器扩展存储器扩展存储器扩展AT45DB081DAT45DB081D和和和和单单单单片片片片机
153、机机机接接接接口口口口比比比比较较较较简简简简单单单单，在在在在单单单单片片片片机机机机没没没没有有有有内内内内置置置置的的的的SPISPI控控控控制制制制器器器器时时时时，可可可可采采采采用用用用IOIO口口口口与与与与芯芯芯芯片片片片连连连连接接接接, , 如如如如图图图图所所所所示示示示。然然然然后后后后利用软件编程实现利用软件编程实现利用软件编程实现利用软件编程实现SPISPI总线传输协议。总线传输协议。总线传输协议。总线传输协议。 4 4AT45DB081DAT45DB081D的操作的操作的操作的操作必必必必须须须须由由由由主主主主机机机机通通通通过过过过SISI引引引引脚脚脚脚向向
154、向向存存存存储储储储器器器器发发发发出出出出相相相相应应应应操操操操作作作作命命命命令令令令, , 然然然然后后后后从从从从SOSO或或或或SISI引引引引脚脚脚脚读读读读取取取取或或或或写写写写入入入入数数数数据据据据。命命命命令令令令格格格格式式式式一一一一般般般般为为为为操操操操作作作作命命命命令码令码令码令码+ +地址码。地址码。地址码。地址码。为使存储器能进行读、写、擦除等操作，为使存储器能进行读、写、擦除等操作，为使存储器能进行读、写、擦除等操作，为使存储器能进行读、写、擦除等操作，-Flash-Flash存储器操作存储器操作存储器操作存储器操作n单片机原理与接口技术(第2版).李
155、晓林.电子工业出版社n返回目录58*9.3 串行转并行串行转并行I/O接口扩展接口扩展随随随随着着着着单单单单片片片片机机机机系系系系统统统统的的的的微微微微型型型型化化化化，许许许许多多多多单单单单片片片片机机机机本本本本身身身身的的的的I/OI/O引引引引脚脚脚脚较较较较少少少少，可可可可利利利利用用用用串串串串行行行行总总总总线线线线接接接接口口口口扩扩扩扩展展展展I/OI/O芯芯芯芯片片片片，增增增增加加加加系系系系统统统统的的的的输输输输入入入入/ /输输输输出出出出端端端端口口口口，还还还还有有有有利利利利于于于于减减减减小小小小电电电电路路路路板板板板布布布布线的复杂度和体积。线
156、的复杂度和体积。线的复杂度和体积。线的复杂度和体积。常常常常用用用用的的的的串串串串行行行行总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展I/OI/O的的的的接接接接口口口口芯芯芯芯片片片片主主主主要要要要有有有有NXPNXP、TITI和和和和MaximMaxim公公公公司司司司的的的的产产产产品品品品。这这这这几几几几个个个个公公公公司司司司均均均均生生生生产产产产I I2 2C C和和和和SPISPI接接接接口口口口的的的的GPIOGPIO扩扩扩扩展展展展芯芯芯芯片片片片，可可可可以以以以扩扩扩扩展展展展8 8位位位位和和和和1616位位位位，甚甚甚甚至到至到至到至到4040位的位的位的位的GPIOGP
157、IO。本本本本节节节节以以以以NXPNXP公公公公司司司司的的的的PCA9534PCA9534为为为为例例例例介介介介绍绍绍绍利利利利用用用用串串串串行行行行总线扩展总线扩展总线扩展总线扩展I/OI/O接口的方法。接口的方法。接口的方法。接口的方法。-串串串串/ /并转换概述并转换概述并转换概述并转换概述n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录59*9.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理 PCA9534 PCA9534通过通过通过通过I I2 2C C总线实现
158、单片机的远程总线实现单片机的远程总线实现单片机的远程总线实现单片机的远程I/OI/O口扩展。该口扩展。该口扩展。该口扩展。该器件有器件有器件有器件有8 8位通用并行输入位通用并行输入位通用并行输入位通用并行输入/ /输出口（输出口（输出口（输出口（GPIOGPIO），单独的），单独的），单独的），单独的I/OI/O口配口配口配口配置，具有大电流驱动能力，可直接驱动置，具有大电流驱动能力，可直接驱动置，具有大电流驱动能力，可直接驱动置，具有大电流驱动能力，可直接驱动LEDLED。具有中断输出。具有中断输出。具有中断输出。具有中断输出管脚（管脚（管脚（管脚（/INT/INT），可向单片机发送中断信
159、号。），可向单片机发送中断信号。），可向单片机发送中断信号。），可向单片机发送中断信号。(1) PCA9534(1) PCA9534的主要特性的主要特性的主要特性的主要特性n n8 8位远程位远程位远程位远程I/OI/O口，上电默认为输入口；口，上电默认为输入口；口，上电默认为输入口；口，上电默认为输入口；n n输出电流可达输出电流可达输出电流可达输出电流可达10mA10mA；灌电流可达；灌电流可达；灌电流可达；灌电流可达25mA25mA；总灌电流的；总灌电流的；总灌电流的；总灌电流的能力达到能力达到能力达到能力达到200mA200mA；n n在在在在3 3个地址管脚下，同一条个地址管脚下，同
160、一条个地址管脚下，同一条个地址管脚下，同一条I I2 2C C总线上可以同时挂接总线上可以同时挂接总线上可以同时挂接总线上可以同时挂接8 8个个个个器件；器件；器件；器件；n n低待机电流（最大为低待机电流（最大为低待机电流（最大为低待机电流（最大为1A1A）；）；）；）；n n400KHz400KHz的的的的I I2 2C C总线接口。总线接口。总线接口。总线接口。1 1PCA9534PCA9534芯片介绍芯片介绍芯片介绍芯片介绍-I-I2 2C C串串串串/ /并转换芯片特性并转换芯片特性并转换芯片特性并转换芯片特性n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录60*9
161、.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理(2) PCA9534(2) PCA9534的内部结构的内部结构的内部结构的内部结构-I-I2 2C C串串串串/ /并转换芯片结构并转换芯片结构并转换芯片结构并转换芯片结构n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录61*9.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理(3) PCA9534(3) PCA9534的引脚功能的引脚
162、功能的引脚功能的引脚功能 PCA9534PCA9534芯片提供芯片提供芯片提供芯片提供3 3种封装：种封装：种封装：种封装：SO16, SO16, TSSOP16, HVQFN16TSSOP16, HVQFN16。其典型的。其典型的。其典型的。其典型的1616脚脚脚脚DIPDIP封装如图所示。封装如图所示。封装如图所示。封装如图所示。各引脚功能如下：各引脚功能如下：各引脚功能如下：各引脚功能如下：n nSDASDA：串行数据线。：串行数据线。：串行数据线。：串行数据线。n nSCLSCL：串行时钟线。：串行时钟线。：串行时钟线。：串行时钟线。n nA0-A2A0-A2：器件可编程地址输入，用于
163、确：器件可编程地址输入，用于确：器件可编程地址输入，用于确：器件可编程地址输入，用于确定定定定EEPROMEEPROM在在在在I I2 2C C串行总线上的地址。串行总线上的地址。串行总线上的地址。串行总线上的地址。n nI/O0-I/O3I/O0-I/O3：准双向：准双向：准双向：准双向I/OI/O口口口口0-30-3n nI/O4-I/O7I/O4-I/O7：准双向：准双向：准双向：准双向I/OI/O口口口口4-74-7n nINTINT：中断输出（低电平有效）：中断输出（低电平有效）：中断输出（低电平有效）：中断输出（低电平有效）n nV VSSSS：地：地：地：地n nV VDDDD：
164、电源：电源：电源：电源-I-I2 2C C串串串串/ /并转换芯片引脚并转换芯片引脚并转换芯片引脚并转换芯片引脚n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录62*9.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理控制寄存器位控制寄存器位控制寄存器位控制寄存器位 B0B0B1B1命令字节命令字节命令字节命令字节（HEXHEX） 寄存器寄存器寄存器寄存器 协议协议协议协议 缺省值缺省值缺省值缺省值 0 00 00x00 0x00 输入寄存器输入寄存器输入寄存器输入寄存器 字节读字
165、节读字节读字节读 xxxx xxxx xxxx xxxx 0 01 10x01 0x01 输出寄存器输出寄存器输出寄存器输出寄存器 字节读字节读字节读字节读/ /写写写写 1111 1111 1111 1111 1 10 00x02 0x02 极性翻转寄存器极性翻转寄存器极性翻转寄存器极性翻转寄存器 字节读字节读字节读字节读/ /写写写写 0000 0000 0000 0000 1 11 10x03 0x03 配置寄存器配置寄存器配置寄存器配置寄存器 字节读字节读字节读字节读/ /写写写写 1111 1111 1111 1111 2 2PCA9534PCA9534的寻址和内部寄存器的寻址和内部
166、寄存器的寻址和内部寄存器的寻址和内部寄存器n nPCA9534PCA9534地地地地址址址址的的的的固固固固定定定定位位位位为为为为01000100，用用用用于于于于识识识识别别别别I I2 2C C的的的的器器器器件件件件类类类类型型型型，根根根根据据据据A0A2A0A2的配置，在地址的低的配置，在地址的低的配置，在地址的低的配置，在地址的低3 3位选择位选择位选择位选择I I2 2C C总线上的目标器件。总线上的目标器件。总线上的目标器件。总线上的目标器件。n n例如当例如当例如当例如当A0A0接接接接V VCCCC，A1A1和和和和A2A2接接接接GNDGND时，器件的地址为时，器件的地
167、址为时，器件的地址为时，器件的地址为0x21h0x21h。n nPCA9534PCA9534包包包包含含含含：一一一一个个个个8 8位位位位配配配配置置置置寄寄寄寄存存存存器器器器( (单单单单片片片片机机机机通通通通过过过过相相相相应应应应的的的的配配配配置置置置位位位位选选选选择择择择每每每每个个个个I/OI/O管管管管脚脚脚脚是是是是输输输输入入入入还还还还是是是是输输输输出出出出); ); 一一一一个个个个8 8位位位位输输输输入入入入寄寄寄寄存存存存器器器器和和和和8 8位位位位输输输输出出出出寄寄寄寄存存存存器器器器( (用用用用来来来来保保保保存存存存输输输输入入入入或或或或输输
168、输输出出出出口口口口的的的的数数数数据据据据) )。寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的选选选选择择择择和和和和操操操操作作作作通过命令字节进行。通过命令字节进行。通过命令字节进行。通过命令字节进行。PCA9534PCA9534的寄存器和命令字节见下表。的寄存器和命令字节见下表。的寄存器和命令字节见下表。的寄存器和命令字节见下表。 -寄存器及命令寄存器及命令寄存器及命令寄存器及命令n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录63*9.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理
169、n n在在在在发发发发送送送送完完完完地地地地址址址址字字字字节节节节后后后后，主主主主控控控控器器器器件件件件要要要要发发发发送送送送一一一一个个个个命命命命令令令令字字字字节节节节，这个命令字节被存储在这个命令字节被存储在这个命令字节被存储在这个命令字节被存储在PCA9534PCA9534的控制寄存器中。的控制寄存器中。的控制寄存器中。的控制寄存器中。n n命命命命令令令令字字字字节节节节的的的的低低低低两两两两位位位位指指指指定定定定了了了了对对对对内内内内部部部部哪哪哪哪一一一一个个个个寄寄寄寄存存存存器器器器进进进进行行行行读读读读/ /写操作。写操作。写操作。写操作。n n当当当当
170、命命命命令令令令字字字字节节节节发发发发送送送送后后后后，指指指指定定定定的的的的寄寄寄寄存存存存器器器器被被被被选选选选中中中中，除除除除非非非非利利利利用用用用新新新新的的的的命命命命令令令令字字字字节节节节选选选选择择择择其其其其它它它它的的的的寄寄寄寄存存存存器器器器，否否否否则则则则一一一一直直直直对对对对该该该该寄寄寄寄存存存存器进行操作。器进行操作。器进行操作。器进行操作。3 3PCA9534PCA9534的总线操作的总线操作的总线操作的总线操作-总线操作总线操作总线操作总线操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录64*9.3.1 9.3.1 串行转
171、并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理1 1）寄存器写操作）寄存器写操作）寄存器写操作）寄存器写操作 按按按按照照照照I I2 2C C规规规规约约约约，地地地地址址址址帧帧帧帧的的的的最最最最低低低低位位位位置置置置为为为为0 0，发发发发送送送送完完完完地地地地址址址址帧帧帧帧并并并并且且且且在在在在PCA9534PCA9534应应应应答答答答后后后后，发发发发送送送送命命命命令令令令字字字字节节节节，在在在在PCA9534PCA9534应应应应答答答答后后后后接接接接着着着着发发发发送送送送要要要要写写写写入
172、入入入到到到到寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的数数数数据据据据。PCA9534PCA9534的的的的写写写写寄存器操作如图所示。寄存器操作如图所示。寄存器操作如图所示。寄存器操作如图所示。 -写操作写操作写操作写操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录65*9.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理2 2）寄存器读操作）寄存器读操作）寄存器读操作）寄存器读操作 将将将将 地地地地 址址址址 帧帧帧帧 的的的的 最最最最 低低低低 位位位位 置置置置 0 0，
173、发发发发 送送送送 完完完完 地地地地 址址址址 帧帧帧帧 并并并并 且且且且 在在在在PCA9354PCA9354应应应应答答答答后后后后，发发发发送送送送命命命命令令令令字字字字节节节节确确确确定定定定要要要要访访访访问问问问的的的的寄寄寄寄存存存存器器器器。在在在在PCA9354PCA9354应应应应答答答答后后后后，将将将将地地地地址址址址帧帧帧帧的的的的最最最最低低低低位位位位置置置置1 1，此此此此时时时时单单单单片片片片机机机机成成成成为为为为接接接接收收收收方方方方，而而而而PCA9354PCA9354成成成成为为为为发发发发送送送送方方方方，单单单单片片片片机机机机接接接接收
174、收收收PCA9354PCA9354发发发发出出出出的的的的数数数数据据据据，并并并并给给给给出出出出应应应应答答答答信信信信号号号号。PCA9534PCA9534的的的的读读读读寄寄寄寄存存存存器器器器操操操操作作作作如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。 -读操作读操作读操作读操作n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录66*9.3.1 9.3.1 串行转并行串行转并行串行转并行串行转并行I/OI/O扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理扩展芯片的工作原理当当当当输输输输入入入入端端端端口口口口的的的的电电电电平平平平状状状状态态态态与与与与保保保
175、保存存存存在在在在输输输输入入入入寄寄寄寄存存存存器器器器相相相相应应应应位位位位的的的的状状状状态态态态不不不不同同同同时时时时，芯芯芯芯片片片片的的的的INTINT（低低低低电电电电平平平平）输输输输出出出出变变变变为为为为有有有有效效效效，向单片机指出输入信号发生了变化。向单片机指出输入信号发生了变化。向单片机指出输入信号发生了变化。向单片机指出输入信号发生了变化。 4 4PCA9534PCA9534的中断的中断的中断的中断-I/O-I/O状态变化状态变化状态变化状态变化n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录67*9.3.2 串行总线扩展串行总线扩展I/O接口
176、实例接口实例例例例例9-2 9-2 应应应应用用用用PCA9534PCA9534芯芯芯芯片片片片进进进进行行行行串串串串行行行行总总总总线线线线I/OI/O接接接接口口口口扩扩扩扩展展展展的的的的方方方方法法法法。以以以以STC90C54STC90C54单单单单片片片片机机机机作作作作为为为为主主主主控控控控芯芯芯芯片片片片, , 利利利利用用用用PCA9534PCA9534为为为为单单单单片片片片机机机机扩扩扩扩展展展展4 4位位位位键键键键盘盘盘盘输输输输入入入入和和和和4 4位位位位开开开开关关关关量量量量输输输输出出出出信信信信号号号号, , 单单单单片片片片机机机机的的的的P1.4P
177、1.4管管管管脚脚脚脚与与与与PCA9534PCA9534的的的的SCLSCL管管管管脚脚脚脚相相相相连连连连, , P1.5P1.5管管管管脚脚脚脚与与与与PCA9534PCA9534的的的的SDASDA管管管管脚脚脚脚相相相相连连连连, , PCA9534PCA9534的的的的A0A2A0A2接地接地接地接地, , 中断中断中断中断(/INT)(/INT)连接到连接到连接到连接到(/INT0)(/INT0)。硬件接口电路如图所示。硬件接口电路如图所示。硬件接口电路如图所示。硬件接口电路如图所示。 -串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展I/OI/O举例举例举例举例n单片机原理与接
178、口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录68*9.3.2 串行总线扩展串行总线扩展I/O接口实例接口实例编写编写编写编写C C程序如下：程序如下：程序如下：程序如下：#include reg51.h#include reg51.h#include intrins.h#include intrins.h#include STC90.h#include STC90.h/ /包含包含包含包含STC9054STC9054头文件头文件头文件头文件#include I2C.h#include I2C.h/ /包含包含包含包含I2CI2C头文件头文件头文件头文件#define uchar unsi
179、gned char#define uchar unsigned char#define PCA9534 0x40#define PCA9534 0x40/ /定义器件从地址定义器件从地址定义器件从地址定义器件从地址sbit SDA=P14;sbit SDA=P14;/ /模拟模拟模拟模拟I2CI2C数据传送位数据传送位数据传送位数据传送位sbit SCL=P15;sbit SCL=P15;/ /模拟模拟模拟模拟I2CI2C时钟控制位时钟控制位时钟控制位时钟控制位extern bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no);extern
180、bit ISendStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no);extern bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no);extern bit IRcvStr(uchar sla,uchar suba,uchar *s,uchar no);void Delayms(void)void Delayms(void)/ms/ms级别延时子程序级别延时子程序级别延时子程序级别延时子程序 uchar i, j;uchar i, j;for (i=0; i0xfe; i+)for (i=0; i0xfe;
181、 i+) for(j=0; j0xff; j+); for(j=0; j0xff; j+); -串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展I/OI/O举例举例举例举例n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录69*9.3.2 串行总线扩展串行总线扩展I/O接口实例接口实例void main(void)void main(void) uchar buff11=0xf0; uchar buff11=0xf0;/ /配置配置配置配置I/OI/O口的方向口的方向口的方向口的方向, , 高高高高4 4位为输入口位为输入口位为输入口位为输入口, ,/ /低低低低4 4位为输出
182、口位为输出口位为输出口位为输出口uchar buff21;uchar buff21;Delayms();Delayms();while(1)while(1) ISendStr(PCA9534, 0x03, buff1, 0x1); ISendStr(PCA9534, 0x03, buff1, 0x1); / /发送命令字发送命令字发送命令字发送命令字03, 03, / /设置设置设置设置I/O74I/O74为输入为输入为输入为输入, I/O30, I/O30为输出为输出为输出为输出 IRcvStr(PCA9534, 0x00, buff2, 0x1); IRcvStr(PCA9534, 0x0
183、0, buff2, 0x1); / /从从从从PCA9534PCA9534数据到数据到数据到数据到 /buff2, /buff2, 读读读读I/OI/O当前状态值当前状态值当前状态值当前状态值 buff21=(*buff24);buff21=(*buff24); ISendStr(PCA9534,0x01,buff2,0x1); ISendStr(PCA9534,0x01,buff2,0x1); / /发送命令字发送命令字发送命令字发送命令字0x01, 0x01, / /把数据发送出去把数据发送出去把数据发送出去把数据发送出去 -串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展串行总线扩展I/OI/O举例
184、举例举例举例n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录70*9.4 串行键盘和串行键盘和LED显示器扩展显示器扩展n n键键键键盘盘盘盘和和和和显显显显示示示示器器器器作作作作为为为为人人人人机机机机交交交交互互互互接接接接口口口口在在在在智智智智能能能能仪仪仪仪器器器器或或或或电电电电子子子子设设设设备备备备中中中中是是是是不可缺少的一部分。不可缺少的一部分。不可缺少的一部分。不可缺少的一部分。n n传传传传统统统统的的的的键键键键盘盘盘盘和和和和显显显显示示示示接接接接口口口口大大大大都都都都采采采采用用用用并并并并行行行行接接接接口口口口方方方方式式式式，电电电电
185、路路路路连连连连接接接接比比比比较较较较复复复复杂杂杂杂，占占占占用用用用单单单单片片片片机机机机较较较较多多多多的的的的硬硬硬硬件件件件资资资资源源源源，对对对对于于于于键键键键盘盘盘盘接接接接口口口口设设设设计计计计需需需需要要要要软软软软件件件件进进进进行行行行扫扫扫扫描描描描、防防防防抖抖抖抖和和和和解解解解码码码码，对对对对于于于于动动动动态态态态LEDLED显显显显示示示示电电电电路路路路还还还还需需需需要定时刷新，占用较多的机时。要定时刷新，占用较多的机时。要定时刷新，占用较多的机时。要定时刷新，占用较多的机时。n n目目目目前前前前众众众众多多多多厂厂厂厂家家家家都都都都推推推
186、推出出出出了了了了基基基基于于于于串串串串行行行行总总总总线线线线的的的的键键键键盘盘盘盘和和和和显显显显示示示示芯芯芯芯片片片片，典典典典型型型型的的的的器器器器件件件件有有有有MaximMaxim公公公公司司司司的的的的MAX7219MAX7219、MAX6953MAX6953、MAX6954MAX6954等等等等，国国国国内内内内一一一一些些些些厂厂厂厂家家家家也也也也推推推推出出出出了了了了类类类类似似似似产产产产品品品品，如如如如HD7279HD7279，CH451CH451和和和和ZLG7290ZLG7290等芯片。等芯片。等芯片。等芯片。n n与与与与传传传传统统统统的的的的并并
187、并并行行行行接接接接口口口口键键键键盘盘盘盘显显显显示示示示芯芯芯芯片片片片Intel Intel 82798279相相相相比比比比，这这这这些些些些芯芯芯芯片片片片具具具具有有有有集集集集成成成成度度度度高高高高，外外外外围围围围电电电电路路路路简简简简单单单单，驱驱驱驱动动动动能能能能力力力力强强强强，不不不不需需需需要要要要外外外外置置置置驱驱驱驱动动动动，最最最最显显显显著著著著的的的的特特特特点点点点是是是是与与与与CPUCPU接接接接口口口口电电电电路路路路简简简简单单单单，布布布布线线线线简简简简单单单单、节节节节省省省省I/OI/O资资资资源。源。源。源。n n本本本本节节节节
188、以以以以ZLG7290BZLG7290B为为为为例例例例介介介介绍绍绍绍串串串串行行行行总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展键键键键盘盘盘盘和和和和LEDLED显显显显示示示示器器器器的方法。的方法。的方法。的方法。-串行键盘和显示器接口芯片串行键盘和显示器接口芯片串行键盘和显示器接口芯片串行键盘和显示器接口芯片n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录71*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理 n n数码管显示驱动和键盘接口芯片。数码管显
189、示驱动和键盘接口芯片。数码管显示驱动和键盘接口芯片。数码管显示驱动和键盘接口芯片。n n采用采用采用采用I I2 2C C总线接口。总线接口。总线接口。总线接口。n n段段段段电电电电流流流流可可可可达达达达20mA20mA，位位位位电电电电流流流流可可可可达达达达100mA100mA以以以以上上上上，可可可可直直直直接接接接驱驱驱驱动动动动1 1英寸以下的英寸以下的英寸以下的英寸以下的8 8位共阴极数码管。位共阴极数码管。位共阴极数码管。位共阴极数码管。n n可进行闪烁、段点亮、段熄灭控制。可进行闪烁、段点亮、段熄灭控制。可进行闪烁、段点亮、段熄灭控制。可进行闪烁、段点亮、段熄灭控制。n n
190、有有有有1010个个个个数数数数字字字字码码码码和和和和2121种种种种字字字字母母母母的的的的译译译译码码码码显显显显示示示示功功功功能能能能，或或或或者者者者直直直直接接接接向向向向显示缓存写入显示数据。显示缓存写入显示数据。显示缓存写入显示数据。显示缓存写入显示数据。n n能实现最多能实现最多能实现最多能实现最多6464只按键的扫描和管理，自动消除抖动。只按键的扫描和管理，自动消除抖动。只按键的扫描和管理，自动消除抖动。只按键的扫描和管理，自动消除抖动。n n内内内内部部部部有有有有连连连连击击击击计计计计数数数数器器器器，能能能能够够够够使使使使某某某某键键键键按按按按下下下下后后后后
191、不不不不松松松松手手手手而而而而连连连连续续续续有有有有效。效。效。效。1 1ZLG7290BZLG7290B芯片介绍芯片介绍芯片介绍芯片介绍 -性能性能性能性能n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录72*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理ZLG7290BZLG7290B显示和键盘芯片的功能结构如图所示。显示和键盘芯片的功能结构如图所示。显示和键盘芯片的功能结构如图所示。显示和键盘芯片的功能结构如图所示。内部有内部有内部有内部有I
192、 I2 2C C通信接口、键盘扫描寄存器、显示功能寄存器、通信接口、键盘扫描寄存器、显示功能寄存器、通信接口、键盘扫描寄存器、显示功能寄存器、通信接口、键盘扫描寄存器、显示功能寄存器、命令寄存器以及键盘扫描和显示驱动器等功能模块。命令寄存器以及键盘扫描和显示驱动器等功能模块。命令寄存器以及键盘扫描和显示驱动器等功能模块。命令寄存器以及键盘扫描和显示驱动器等功能模块。具有中断功能具有中断功能具有中断功能具有中断功能, , 当按下某个普通键时当按下某个普通键时当按下某个普通键时当按下某个普通键时, INT, INT引脚会产生一个低引脚会产生一个低引脚会产生一个低引脚会产生一个低电平的中断请求信号。
193、当读走键值后，中断信号就会自动撤销。电平的中断请求信号。当读走键值后，中断信号就会自动撤销。电平的中断请求信号。当读走键值后，中断信号就会自动撤销。电平的中断请求信号。当读走键值后，中断信号就会自动撤销。 -结构结构结构结构n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录73*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理 ZLG7290BZLG7290B具具具具有有有有DIP24DIP24和和和和SOP24SOP24两两两两种种种种封封封封装装装装形
194、形形形式式式式，管管管管脚脚脚脚如如如如图图图图所所所所示，管脚定义如下。示，管脚定义如下。示，管脚定义如下。示，管脚定义如下。n nSA/KR0SG/KR6SA/KR0SG/KR6：数数数数码码码码管管管管段段段段aa段段段段g g驱驱驱驱动动动动输输输输出出出出，同同同同时时时时也也也也作作作作为为为为键键键键盘行盘行盘行盘行00行行行行6 6的扫描信号。的扫描信号。的扫描信号。的扫描信号。n nDP/KR7DP/KR7：数码管：数码管：数码管：数码管dpdp段驱动输出，也是键盘行段驱动输出，也是键盘行段驱动输出，也是键盘行段驱动输出，也是键盘行7 7的扫描信号。的扫描信号。的扫描信号。的
195、扫描信号。n nDIG0/KC0DIG7/KC7DIG0/KC0DIG7/KC7：数数数数码码码码管管管管位位位位选选选选信信信信号号号号0707，也也也也作作作作为为为为键键键键盘盘盘盘列列列列00列列列列7 7的扫描信号。的扫描信号。的扫描信号。的扫描信号。n n/INT/INT：键盘中断请求信号，低电平（下降沿）有效。：键盘中断请求信号，低电平（下降沿）有效。：键盘中断请求信号，低电平（下降沿）有效。：键盘中断请求信号，低电平（下降沿）有效。n n/RST/RST：复位信号，低电平有效。：复位信号，低电平有效。：复位信号，低电平有效。：复位信号，低电平有效。n nOSC1OSC1：晶振输
196、入信号。：晶振输入信号。：晶振输入信号。：晶振输入信号。n nOSC2OSC2：晶振输出信号。：晶振输出信号。：晶振输出信号。：晶振输出信号。n nSCLSCL：I I2 2C C总线时钟信号。总线时钟信号。总线时钟信号。总线时钟信号。n nSDASDA：I I2 2C C总线数据信号。总线数据信号。总线数据信号。总线数据信号。n nV VCCCC：+3.35.5 V +3.35.5 V n nGNDGND：地：地：地：地-信号信号信号信号n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录74*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控
197、制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理ZLG7290BZLG7290B的的的的显显显显示示示示控控控控制制制制和和和和键键键键盘盘盘盘扫扫扫扫描描描描等等等等功功功功能能能能需需需需要要要要通通通通过过过过I I2 2C C总总总总线线线线设设设设置置置置和和和和访访访访问问问问相相相相应应应应的的的的寄寄寄寄存存存存器器器器来来来来实实实实现现现现。ZLG7290BZLG7290B的的的的从从从从地地地地址址址址为为为为70H70H，为为为为了了了了访访访访问问问问内内内内部部部部寄寄寄寄存存存存器器器器，ZLG7290BZLG7290B为为
198、为为内内内内部部部部寄寄寄寄存存存存器器器器设设设设置置置置了了了了“ “子子子子地地地地址址址址” ”，便于通过，便于通过，便于通过，便于通过I I2 2C C总线寻址。各寄存器的功能和地址见下表。总线寻址。各寄存器的功能和地址见下表。总线寻址。各寄存器的功能和地址见下表。总线寻址。各寄存器的功能和地址见下表。 名称名称名称名称 子地址子地址子地址子地址 描述描述描述描述 系统寄存器系统寄存器系统寄存器系统寄存器SystemReg SystemReg 00H 00H ZLG7290ZLG7290的内部寄存器目前只使用了第的内部寄存器目前只使用了第的内部寄存器目前只使用了第的内部寄存器目前只使
199、用了第0 0位，称作位，称作位，称作位，称作KeyAviKeyAvi，该位，该位，该位，该位为为为为1 1表示有键按下，为表示有键按下，为表示有键按下，为表示有键按下，为0 0时表示没有键按下。时表示没有键按下。时表示没有键按下。时表示没有键按下。 键值寄存器键值寄存器键值寄存器键值寄存器Key Key 01H 01H 键值寄存器键值寄存器键值寄存器键值寄存器KeyKey存储按下的键值，普通按键的键值是存储按下的键值，普通按键的键值是存储按下的键值，普通按键的键值是存储按下的键值，普通按键的键值是1 15656，如，如，如，如果有键按下而读回的键值为果有键按下而读回的键值为果有键按下而读回的键
200、值为果有键按下而读回的键值为0 0则表示是功能键。键值寄存器则表示是功能键。键值寄存器则表示是功能键。键值寄存器则表示是功能键。键值寄存器Key Key 的值在被读走后自动清零。的值在被读走后自动清零。的值在被读走后自动清零。的值在被读走后自动清零。 连击计数器连击计数器连击计数器连击计数器RepeatCnt RepeatCnt 02H 02H ZLG7290BZLG7290B为普通键提供了连击计数功能。当持续按住某一普通为普通键提供了连击计数功能。当持续按住某一普通为普通键提供了连击计数功能。当持续按住某一普通为普通键提供了连击计数功能。当持续按住某一普通按键时，经过两秒的延时后，按键时，经
201、过两秒的延时后，按键时，经过两秒的延时后，按键时，经过两秒的延时后，ZLG7290BZLG7290B会以一定的时间间隔连会以一定的时间间隔连会以一定的时间间隔连会以一定的时间间隔连续发出中断信号，每发一次中断续发出中断信号，每发一次中断续发出中断信号，每发一次中断续发出中断信号，每发一次中断RepeatCntRepeatCnt加加加加1 1。最大为。最大为。最大为。最大为255255。 2 2ZLG7290BZLG7290B的内部寄存器的内部寄存器的内部寄存器的内部寄存器-寄存器寄存器寄存器寄存器n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录75*9.4.1 9.4.1 串
202、行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理功能键寄存器功能键寄存器功能键寄存器功能键寄存器FunctionKey FunctionKey 03H 03H FunctionKey FunctionKey 寄寄寄寄 存存存存 器器器器 用用用用 来来来来 存存存存 储储储储 功功功功 能能能能 键键键键 的的的的 键键键键 值值值值 。FunctionKey FunctionKey 的的的的初初初初值值值值为为为为FFHFFH，每每每每一一一一个个个个位位位位对对对对应应应应一一一一个个个个功功
203、功功能能能能键键键键，例例例例如如如如，第第第第0 0位位位位对对对对应应应应F0F0，第第第第1 1位位位位对对对对应应应应F1F1，依依依依次次次次类类类类推推推推。某某某某一一一一功功功功能能能能键被按下时，相应的位被清零。键被按下时，相应的位被清零。键被按下时，相应的位被清零。键被按下时，相应的位被清零。 命令缓冲区命令缓冲区命令缓冲区命令缓冲区0 0CmdBuf0 CmdBuf0 命令缓冲区命令缓冲区命令缓冲区命令缓冲区1 1CmdBuf1CmdBuf107H07H08H08H 向向向向命命命命令令令令缓缓缓缓冲冲冲冲区区区区写写写写入入入入相相相相应应应应的的的的控控控控制制制制命
204、命命命令令令令可可可可以以以以实实实实现现现现段段段段寻寻寻寻址址址址、下下下下载载载载显示数据、控制闪烁等功能显示数据、控制闪烁等功能显示数据、控制闪烁等功能显示数据、控制闪烁等功能 。闪烁控制寄存器闪烁控制寄存器闪烁控制寄存器闪烁控制寄存器FlashOnOff FlashOnOff 0CH 0CH FlashOnOff FlashOnOff 寄寄寄寄存存存存器器器器决决决决定定定定闪闪闪闪烁烁烁烁频频频频率率率率和和和和占占占占空空空空比比比比。其其其其中中中中高高高高4 4位位位位表表表表示闪烁时亮的持续时间，低示闪烁时亮的持续时间，低示闪烁时亮的持续时间，低示闪烁时亮的持续时间，低4
205、4位表示闪烁时灭的持续时间。位表示闪烁时灭的持续时间。位表示闪烁时灭的持续时间。位表示闪烁时灭的持续时间。扫描位数寄存器扫描位数寄存器扫描位数寄存器扫描位数寄存器ScanNum ScanNum 0DH 0DH ScanNum ScanNum 寄寄寄寄存存存存器器器器决决决决定定定定扫扫扫扫描描描描显显显显示示示示的的的的位位位位数数数数，取取取取值值值值0 07 7，对对对对应应应应1 18 8位位位位。具具具具体体体体的的的的值值值值取取取取决决决决于于于于世世世世纪纪纪纪连连连连接接接接了了了了几几几几个个个个数数数数码码码码管管管管和和和和连连连连接接接接关关关关系，例如只连接了系，例如
206、只连接了系，例如只连接了系，例如只连接了4 4个数码管，则该寄存器的值应设为个数码管，则该寄存器的值应设为个数码管，则该寄存器的值应设为个数码管，则该寄存器的值应设为3 3。显示缓冲区显示缓冲区显示缓冲区显示缓冲区DpRam0DpRam0DpRam7 DpRam7 10H10H17H 17H DpRam0DpRam0DpRam7DpRam7这这这这8 8个个个个寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的取取取取值值值值直直直直接接接接决决决决定定定定了了了了数数数数码码码码管管管管的的的的显显显显示示示示内内内内容容容容。每每每每个个个个寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的8 8个个个个位位位位分分分分别别
207、别别对对对对应应应应数数数数码码码码管管管管的的的的a,b,c,d,e,f,dpa,b,c,d,e,f,dp段段段段，MSBMSB对对对对应应应应a a，LSBLSB对对对对应应应应dpdp。例例例例如如如如大大大大写写写写字字字字母母母母HH的字型数据为的字型数据为的字型数据为的字型数据为6EH6EH（不带小数点）或（不带小数点）或（不带小数点）或（不带小数点）或6FH6FH（带小数点）（带小数点）（带小数点）（带小数点）-寄存器寄存器寄存器寄存器n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录76*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLE
208、D显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理n nZLG7290BZLG7290B有两种方式控制数码管的显示：有两种方式控制数码管的显示：有两种方式控制数码管的显示：有两种方式控制数码管的显示：n n第一种方法是采用寄存器映象控制，通过向显示缓冲区的寄第一种方法是采用寄存器映象控制，通过向显示缓冲区的寄第一种方法是采用寄存器映象控制，通过向显示缓冲区的寄第一种方法是采用寄存器映象控制，通过向显示缓冲区的寄存器存器存器存器DpRam0DpRam7DpRam0DpRam7（10H17H10H17H）直接写入所要显示的数）直接写入所要显示的数）直
209、接写入所要显示的数）直接写入所要显示的数据的段码。这种方法每次可写入据的段码。这种方法每次可写入据的段码。这种方法每次可写入据的段码。这种方法每次可写入1818个字节数据。个字节数据。个字节数据。个字节数据。n n第二种方法是命令解释控制，通过向命令缓冲区寄存器第二种方法是命令解释控制，通过向命令缓冲区寄存器第二种方法是命令解释控制，通过向命令缓冲区寄存器第二种方法是命令解释控制，通过向命令缓冲区寄存器CmdBuf0CmdBuf0和和和和CmdBuf1CmdBuf1写入控制命令，来控制写入控制命令，来控制写入控制命令，来控制写入控制命令，来控制ZLG7290BZLG7290B的显的显的显的显示
210、内容。例如向示内容。例如向示内容。例如向示内容。例如向07H07H写入命令并选通相应的数码管，向写入命令并选通相应的数码管，向写入命令并选通相应的数码管，向写入命令并选通相应的数码管，向08H08H写写写写入所要显示的数据。这种方法每次只能写入一个字节的数据，入所要显示的数据。这种方法每次只能写入一个字节的数据，入所要显示的数据。这种方法每次只能写入一个字节的数据，入所要显示的数据。这种方法每次只能写入一个字节的数据，多字节数据的输出可在程序中用循环写入的方法实现。多字节数据的输出可在程序中用循环写入的方法实现。多字节数据的输出可在程序中用循环写入的方法实现。多字节数据的输出可在程序中用循环写
211、入的方法实现。n nZLG7290BZLG7290B读普通键的入口地址和读功能键的入口地址不同：读普通键的入口地址和读功能键的入口地址不同：读普通键的入口地址和读功能键的入口地址不同：读普通键的入口地址和读功能键的入口地址不同：n n读普通按键的地址为读普通按键的地址为读普通按键的地址为读普通按键的地址为01H01H，返回按键的编号，返回按键的编号，返回按键的编号，返回按键的编号，n n读功能键的地址为读功能键的地址为读功能键的地址为读功能键的地址为03H03H，返回的不是按键编号，需要程序对，返回的不是按键编号，需要程序对，返回的不是按键编号，需要程序对，返回的不是按键编号，需要程序对返回值
212、进行翻译，转换成功能键的编号。返回值进行翻译，转换成功能键的编号。返回值进行翻译，转换成功能键的编号。返回值进行翻译，转换成功能键的编号。n n如果微控制器发现如果微控制器发现如果微控制器发现如果微控制器发现ZLG7290BZLG7290B的的的的INTINT引脚产生了中断请求，而从引脚产生了中断请求，而从引脚产生了中断请求，而从引脚产生了中断请求，而从KeyKey寄存器中读到的键值是寄存器中读到的键值是寄存器中读到的键值是寄存器中读到的键值是0 0，则表示按下功能键。，则表示按下功能键。，则表示按下功能键。，则表示按下功能键。- -显示方式显示方式显示方式显示方式n单片机原理与接口技术(第2
213、版).李晓林.电子工业出版社n返回目录77*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理 通通通通过过过过向向向向命命命命令令令令缓缓缓缓冲冲冲冲区区区区CmdBuf0CmdBuf0（07H07H）和和和和CmdBuf1CmdBuf1（08H08H）缓缓缓缓冲冲冲冲区区区区写写写写入入入入相相相相关关关关的的的的控控控控制制制制命命命命令令令令可可可可以以以以实实实实现现现现段段段段寻寻寻寻址址址址、下下下下载载载载显显显显示示示示数数数数据据据据、控控控控制制制制闪
214、烁等功能。闪烁等功能。闪烁等功能。闪烁等功能。1 1）段寻址（）段寻址（）段寻址（）段寻址（SegOnOffSegOnOff） 8 8位位位位数数数数码码码码管管管管可可可可被被被被视视视视为为为为6464段段段段，每每每每段段段段为为为为一一一一个个个个发发发发光光光光二二二二极极极极管管管管。利利利利用用用用段段段段寻址命令可以实现寻址命令可以实现寻址命令可以实现寻址命令可以实现6464个段的独立控制，控制命令的格式如下：个段的独立控制，控制命令的格式如下：个段的独立控制，控制命令的格式如下：个段的独立控制，控制命令的格式如下：第第第第1 1字节字节字节字节 第第第第2 2字节字节字节字节
215、 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 0 0 0 0 0 0 10 0 0 0 0 0 0 1On 0 S5 S4 S3 S2 S1 On 0 S5 S4 S3 S2 S1 S0S0n n第第第第1 1字节字节字节字节00000001B00000001B是命令字；是命令字；是命令字；是命令字；n n第第第第2 2个字节的个字节的个字节的个字节的D7D7位表示该段是否点亮（位表示该段是否点亮（位表示该段是否点亮（位表示该段是否点亮（0-0-灭，灭
216、，灭，灭，1-1-亮）；亮）；亮）；亮）；n nD5D0D5D0是是是是6 6位段地址，取值位段地址，取值位段地址，取值位段地址，取值0 06363。3 3ZLG7290BZLG7290B的控制命令的控制命令的控制命令的控制命令 -命令命令命令命令n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录78*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理2 2）下载数据并译码（）下载数据并译码（）下载数据并译码（）下载数据并译码（DownloadDownloa
217、d） 下载数据并译码指令是一条关键的指令，用来向某一位数码下载数据并译码指令是一条关键的指令，用来向某一位数码下载数据并译码指令是一条关键的指令，用来向某一位数码下载数据并译码指令是一条关键的指令，用来向某一位数码管写入要显示的值，其命令字的格式如下：管写入要显示的值，其命令字的格式如下：管写入要显示的值，其命令字的格式如下：管写入要显示的值，其命令字的格式如下：第第第第1 1字节字节字节字节 第第第第2 2字节字节字节字节 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D
218、2 D1 D00 1 1 0 A3 A2 A1 0 1 1 0 A3 A2 A1 A0A0Dp flash 0 d4 d3Dp flash 0 d4 d3 d2 d1 d0 d2 d1 d0n n第第第第1 1字节的高字节的高字节的高字节的高4 4位的位的位的位的01100110是命令字段；是命令字段；是命令字段；是命令字段；n n第第第第1 1字字字字节节节节的的的的低低低低4 4位位位位(A3A2A1A0)(A3A2A1A0)是是是是数数数数码码码码管管管管的的的的位位位位地地地地址址址址（其其其其中中中中A3A3留留留留作作作作以后扩展之用，实际使用时取以后扩展之用，实际使用时取以后扩展
219、之用，实际使用时取以后扩展之用，实际使用时取0 0即可）；即可）；即可）；即可）；n n第第第第2 2个字节的个字节的个字节的个字节的D7D7位控制小数点是否点亮（位控制小数点是否点亮（位控制小数点是否点亮（位控制小数点是否点亮（0-0-亮，亮，亮，亮，1-1-灭）；灭）；灭）；灭）；n nD6D6位表示是否要闪烁（位表示是否要闪烁（位表示是否要闪烁（位表示是否要闪烁（0-0-正常显示，正常显示，正常显示，正常显示，1-1-闪烁）；闪烁）；闪烁）；闪烁）；n nd4d3d2d1d0d4d3d2d1d0是是是是要要要要显显显显示示示示的的的的数数数数据据据据，包包包包括括括括1010种种种种数数
220、数数字字字字和和和和2121种种种种字字字字母母母母。显显显显示示示示数据的译码如表数据的译码如表数据的译码如表数据的译码如表9-139-13所示。所示。所示。所示。-命令命令命令命令n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录79*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理表表表表9-13 ZLG7290B9-13 ZLG7290B的显示数据译码的显示数据译码的显示数据译码的显示数据译码 D4D3D2D1D0十六进制十六进制显示内容显示内容D
221、4D3D2D1D0十六进制十六进制显示内容显示内容0000000H01000010HG0000101H11000111HH0001002H21001012Hi0001103H31001113HJ0010004H41010014HL0010105H51010115Ho0011006H61011016HP0011107H71011117Hq0100008H81100018Hr0100109H91100119Ht010100AHA110101AHU010110BHb110111BHy011000CHC111001CHc011010DHd111011DHh011100EHE111101EHT01111
222、0FHF111111FH无显示无显示-译码译码译码译码n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录80*9.4.1 9.4.1 串行键盘和串行键盘和串行键盘和串行键盘和LEDLED显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理显示器控制芯片的工作原理3 3）闪烁控制（）闪烁控制（）闪烁控制（）闪烁控制（FlashFlash） 闪烁控制命令用来设置相应位的闪烁特性，命令字的格闪烁控制命令用来设置相应位的闪烁特性，命令字的格闪烁控制命令用来设置相应位的闪烁特性，命令字的格闪烁控制命令用来设置相应位的闪烁特性，命令字的格式如下：式如下：式如下：式如下：
223、第第第第1 1字节字节字节字节 第第第第2 2字节字节字节字节 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D00 0 1 1 1 11 1 x x x x x x x xF7 F6F7 F6 F5 F4 F3 F2 F1 F5 F4 F3 F2 F1 F0F0n n第第第第1 1个字节的高个字节的高个字节的高个字节的高4 4位位位位01110111是命令字段；是命令字段；是命令字段；是命令字段；n nxxxxxxxx没有具体意义，可取没有具体意义，可取没有具
224、体意义，可取没有具体意义，可取00000000；n n第第第第2 2字字字字节节节节的的的的FnFn（n n0707）控控控控制制制制相相相相应应应应位位位位的的的的闪闪闪闪烁烁烁烁属属属属性性性性（0-0-正正正正常常常常显示，显示，显示，显示，1-1-闪烁）。闪烁）。闪烁）。闪烁）。 -闪烁闪烁闪烁闪烁n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录81*9.4.2 串行键盘和串行键盘和LED显示器扩展实例显示器扩展实例例例例例9-39-3 应应应应用用用用I I2 2C C总总总总线线线线数数数数码码码码管管管管显显显显示示示示驱驱驱驱动动动动和和和和键键键键盘盘盘盘接
225、接接接口口口口芯芯芯芯片片片片ZLG7290BZLG7290B，扩展扩展扩展扩展4444键盘和键盘和键盘和键盘和8 8位位位位LEDLED显示。显示。显示。显示。（1 1）硬件电路设计）硬件电路设计）硬件电路设计）硬件电路设计n n硬硬硬硬件件件件接接接接口口口口电电电电路路路路如如如如图图图图9-299-29所所所所示示示示。ZLG7290BZLG7290B与与与与MCS-51MCS-51单单单单片片片片机机机机的的的的接接接接口口口口简简简简单单单单, , 只只只只需需需需要要要要连连连连接接接接I I2 2C C的的的的SDASDA和和和和SCLSCL信信信信号号号号线线线线。由由由由于
226、于于于采采采采用用用用I I2 2C C总总总总线线线线不不不不断断断断查查查查询询询询系系系系统统统统寄寄寄寄存存存存器器器器的的的的KeyAviKeyAvi位位位位也也也也能能能能判判判判断断断断是是是是否否否否有有有有键键键键按按按按下下下下, , 这这这这样样样样就就就就可可可可以以以以节节节节省省省省微微微微控控控控制制制制器器器器的的的的一一一一根根根根I/OI/O口口口口线线线线, , 因因因因此此此此如如如如果果果果中中中中断断断断源源源源比比比比较较较较紧紧紧紧张张张张的的的的情况下可不连接信号线。但是情况下可不连接信号线。但是情况下可不连接信号线。但是情况下可不连接信号线。
227、但是I I2 2C C总线处于频繁的活动状态。总线处于频繁的活动状态。总线处于频繁的活动状态。总线处于频繁的活动状态。n nZLG7290BZLG7290B扩扩扩扩展展展展的的的的数数数数码码码码管管管管必必必必须须须须是是是是共共共共阴阴阴阴极极极极的的的的。图图图图中中中中采采采采用用用用ZLG7290BZLG7290B控控控控制制制制两两两两个个个个4 4位位位位联联联联体体体体式式式式数数数数码码码码管管管管，组组组组成成成成8 8位位位位数数数数码码码码显显显显示示示示。数数数数码码码码管管管管在在在在工工工工作作作作时时时时要要要要消消消消耗耗耗耗较较较较大大大大的的的的电电电电流
228、流流流，R R22R R9 9是是是是限限限限流流流流电电电电阻阻阻阻，典典典典型型型型值值值值是是是是270270 。如如如如果要增大数码管的亮度，可以适当减小电阻值，最低果要增大数码管的亮度，可以适当减小电阻值，最低果要增大数码管的亮度，可以适当减小电阻值，最低果要增大数码管的亮度，可以适当减小电阻值，最低200200 。n n在在在在所所所所扩扩扩扩展展展展的的的的1616只只只只按按按按键键键键中中中中，S13S16S13S16是是是是利利利利用用用用KR7KR7扫扫扫扫描描描描线线线线扩扩扩扩展展展展的的的的功功功功能能能能按按按按键键键键。键键键键盘盘盘盘电电电电阻阻阻阻R R99
229、R R1212的的的的典典典典型型型型值值值值是是是是3.3k3.3k 。由由由由于于于于数数数数码码码码管管管管扫扫扫扫描描描描线线线线和和和和键键键键盘盘盘盘扫扫扫扫描描描描线线线线是是是是公公公公用用用用的的的的，所所所所以以以以采采采采用用用用二二二二极极极极管管管管VDVD1 1VDVD4 4防防防防止止止止按按按按键键键键干干干干扰数码管显示的情况发生。扰数码管显示的情况发生。扰数码管显示的情况发生。扰数码管显示的情况发生。-举例举例举例举例n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录82*9.4.2 串行键盘和串行键盘和LED显示器扩展实例显示器扩展实例图图
230、图图9-29 ZLG7290B9-29 ZLG7290B的典型应用的典型应用的典型应用的典型应用 -举例举例举例举例n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录83*9.4.2 串行键盘和串行键盘和LED显示器扩展实例显示器扩展实例（2 2）程序设计）程序设计）程序设计）程序设计n n本例程序读者可以登录华信教育资源网本例程序读者可以登录华信教育资源网本例程序读者可以登录华信教育资源网本例程序读者可以登录华信教育资源网（）下载。）下载。）下载。）下载。n n本本本本例例例例程程程程序序序序只只只只编编编编写写写写了了了了ZLG7290BZLG7290B对对对对外外外外围围
231、围围按按按按键键键键和和和和数数数数码码码码管管管管进进进进行行行行的的的的一些基本操作，包括：一些基本操作，包括：一些基本操作，包括：一些基本操作，包括：n n测试数码管（同时点亮和熄灭，依次点亮和熄灭）；测试数码管（同时点亮和熄灭，依次点亮和熄灭）；测试数码管（同时点亮和熄灭，依次点亮和熄灭）；测试数码管（同时点亮和熄灭，依次点亮和熄灭）；n n读取并显示单击键值、连击键值、功能键值等。读取并显示单击键值、连击键值、功能键值等。读取并显示单击键值、连击键值、功能键值等。读取并显示单击键值、连击键值、功能键值等。n nZLG7290BZLG7290B提提提提供供供供有有有有两两两两种种种种显
232、显显显示示示示控控控控制制制制方方方方式式式式，一一一一种种种种是是是是直直直直接接接接向向向向显显显显存存存存写写写写入入入入字字字字型型型型数数数数据据据据，另另另另一一一一种种种种是是是是通通通通过过过过向向向向命命命命令令令令缓缓缓缓冲冲冲冲寄寄寄寄存存存存器器器器写写写写入入入入控控控控制制制制指令实现自动译码显示，本例是采用后者进行编程。指令实现自动译码显示，本例是采用后者进行编程。指令实现自动译码显示，本例是采用后者进行编程。指令实现自动译码显示，本例是采用后者进行编程。n nZLG7290BZLG7290B的的的的寄寄寄寄存存存存器器器器比比比比较较较较多多多多，本本本本程程程
233、程序序序序只只只只应应应应用用用用了了了了ZLG7290ZLG7290很很很很简简简简单单单单的的的的功功功功能能能能，其其其其他他他他功功功功能能能能如如如如段段段段寻寻寻寻址址址址、闪闪闪闪烁烁烁烁、直直直直接接接接向向向向显显显显存存存存写写写写入入入入字字字字型型型型数数数数据据据据进进进进行行行行显显显显示示示示等等等等都都都都没没没没有有有有涉涉涉涉及及及及，读读读读者者者者可可可可继继继继续续续续编编编编写写写写程程程程序序序序加加加加强对该芯片的认识和应用。强对该芯片的认识和应用。强对该芯片的认识和应用。强对该芯片的认识和应用。-举例举例举例举例n单片机原理与接口技术(第2版)
234、.李晓林.电子工业出版社n返回目录84*9.5 串行总线扩展实例简介串行总线扩展实例简介 为为为为帮帮帮帮助助助助读读读读者者者者学学学学习习习习和和和和掌掌掌掌握握握握单单单单片片片片机机机机的的的的串串串串行行行行总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展技技技技术术术术，本本本本书书书书以以以以80518051内内内内核核核核的的的的单单单单片片片片机机机机STC90C54RD+STC90C54RD+为为为为基基基基础础础础设设设设计计计计了了了了一一一一个个个个学学学学习习习习板板板板，主要以本章所介绍的主要以本章所介绍的主要以本章所介绍的主要以本章所介绍的I I2 2C C、SPISPI接口器
235、件以及第接口器件以及第接口器件以及第接口器件以及第1010章所介绍的串行章所介绍的串行章所介绍的串行章所介绍的串行A/DA/D转换转换转换转换ADS1015ADS1015和串行和串行和串行和串行D/AD/A转换转换转换转换DAC7611DAC7611等等等等 芯芯芯芯 片片片片 作作作作为为为为 扩扩扩扩 展展展展 实实实实例例例例 。 学学学学 习习习习板板板板 系系系系 统统统统 组组组组成成成成 结结结结 构构构构 如如如如图图图图9-309-30所示。所示。所示。所示。-学习板学习板学习板学习板n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录85*9.5 串行总线扩展
236、实例简介串行总线扩展实例简介 图图图图9-319-31是学习板的实物图。是学习板的实物图。是学习板的实物图。是学习板的实物图。-学习板学习板学习板学习板n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子工业出版社n返回目录86*9.5 串行总线扩展实例简介串行总线扩展实例简介 本学习板的特点：本学习板的特点：本学习板的特点：本学习板的特点：n n采用串行接口下载程序，方便读者实践学习；采用串行接口下载程序，方便读者实践学习；采用串行接口下载程序，方便读者实践学习；采用串行接口下载程序，方便读者实践学习；n n可以练习常用器件的串行扩展技术；可以练习常用器件的串行扩展技术；可以练习常用器件的串行扩展
237、技术；可以练习常用器件的串行扩展技术；n n学学学学习习习习板板板板设设设设计计计计有有有有运运运运算算算算放放放放大大大大器器器器构构构构成成成成的的的的二二二二阶阶阶阶惯惯惯惯性性性性环环环环节节节节，配配配配合合合合A/DA/D和和和和D/AD/A转转转转换换换换器器器器，读读读读者者者者可可可可以以以以练练练练习习习习常常常常用用用用的的的的控控控控制制制制算算算算法法法法编编编编程程程程，进进进进行行行行PIDPID控控控控制制制制系系系系统统统统模模模模拟拟拟拟，有有有有助助助助于于于于读读读读者者者者边边边边学学学学习习习习边边边边实实实实践；践；践；践；n n为为为为方方方方便
238、便便便读读读读者者者者实实实实践践践践，提提提提供供供供了了了了学学学学习习习习板板板板的的的的详详详详细细细细设设设设计计计计资资资资料料料料，包包包包括括括括电电电电路路路路原原原原理理理理图图图图、PCBPCB板板板板图图图图和和和和软软软软件件件件源源源源程程程程序序序序包包包包，读读读读者者者者可可可可登登登登录录录录华华华华信信信信教教教教育育育育资资资资源源源源网网网网（）下下下下载载载载。读读读读者可自己采购器件制作实验板。者可自己采购器件制作实验板。者可自己采购器件制作实验板。者可自己采购器件制作实验板。-学习板学习板学习板学习板n单片机原理与接口技术(第2版).李晓林.电子
239、工业出版社n返回目录87*习题与思考题习题与思考题9-1 9-1 说明说明说明说明I I2 2C C总线主机从机数据传输过程。总线主机从机数据传输过程。总线主机从机数据传输过程。总线主机从机数据传输过程。9-2 9-2 SPI SPI总线有几种工作模式，各模式的区别是什么？总线有几种工作模式，各模式的区别是什么？总线有几种工作模式，各模式的区别是什么？总线有几种工作模式，各模式的区别是什么？9-3 9-3 SPI SPI总线与总线与总线与总线与I I2 2C C总线在扩展多个外部器件时有何不同总线在扩展多个外部器件时有何不同总线在扩展多个外部器件时有何不同总线在扩展多个外部器件时有何不同？9-
240、4 9-4 EEPROM EEPROM与与与与FlashFlash存储器在使用上有何不同？存储器在使用上有何不同？存储器在使用上有何不同？存储器在使用上有何不同？9-5 9-5 根据根据根据根据SPISPI模式模式模式模式0 0的时序图，采用的时序图，采用的时序图，采用的时序图，采用MCS-51MCS-51单片机的单片机的单片机的单片机的P1P1口的口的口的口的P1.0P1.0、P1.1P1.1和和和和P1.2P1.2分别作为分别作为分别作为分别作为SCKSCK、MISOMISO和和和和MOSIMOSI，试编写，试编写，试编写，试编写SPISPI数据传输程序。数据传输程序。数据传输程序。数据传输程序。9-69-6 I I2 2C C总线如何扩展两个以上相同的外部芯片总线如何扩展两个以上相同的外部芯片总线如何扩展两个以上相同的外部芯片总线如何扩展两个以上相同的外部芯片? ?9-7 9-7 简述单线总线的操作原理。简述单线总线的操作原理。简述单线总线的操作原理。简述单线总线的操作原理。9-8 9-8 根据根据根据根据I I2 2C C总线协议，编写总线协议，编写总线协议，编写总线协议，编写I I2 2C C总线数据传输程序。总线数据传输程序。总线数据传输程序。总线数据传输程序。
