MAX517與單片機(jī)的I2C總線(xiàn)數(shù)據(jù)通信

摘要：介紹了I2C總線(xiàn)的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)通信的基本協(xié)議，并以AT89C51單片機(jī)與美國(guó)MAXIM公司的８位電壓輸出ＤＡＣ數(shù)模轉(zhuǎn)換器MAX517之間的通信為例，詳細(xì)介紹了通過(guò)I2C總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的具體硬件電路連接和其通信子程序的編程方法。

    關(guān)鍵詞：I2C總線(xiàn)；AT89C51；MAX517；數(shù)據(jù)通信

１ Ｉ２Ｃ總線(xiàn)的特點(diǎn)及基本通信協(xié)議

Ｉ２Ｃ總線(xiàn)是Ｐｈｉｌｉｐｓ公司開(kāi)發(fā)的一種簡(jiǎn)單、雙向二線(xiàn)制同步串行總線(xiàn)。它只需要兩根線(xiàn)?串行數(shù)據(jù)線(xiàn)和串行時(shí)鐘線(xiàn)?即可使連接于總線(xiàn)上的器件之間實(shí)現(xiàn)信息傳送，同時(shí)可通過(guò)對(duì)器件進(jìn)行軟件尋址，而不是對(duì)硬件進(jìn)行片選尋址的方式來(lái)節(jié)約通信線(xiàn)數(shù)目，從而減少了硬件所占空間。因?yàn)榭偩�(xiàn)已集成在片內(nèi)，所以大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，此外，在從系統(tǒng)中移去或增加集成電路芯片時(shí)，對(duì)總線(xiàn)上的其它集成芯片沒(méi)有影響。

１．１ Ｉ２Ｃ總線(xiàn)的主要特點(diǎn)

Ｉ２Ｃ總線(xiàn)通常由兩根線(xiàn)構(gòu)成：串行數(shù)據(jù)線(xiàn)（ＳＤＡ）和串行時(shí)鐘線(xiàn)（ＳＣＬ）；總線(xiàn)上所有的器件都可以通過(guò)軟件尋址，并保持簡(jiǎn)單的主從關(guān)系，其中主器件既可以作為發(fā)送器，又可以作為接收器；

Ｉ２Ｃ總線(xiàn)是一個(gè)真正的多主總線(xiàn)，它帶有競(jìng)爭(zhēng)監(jiān)測(cè)和仲裁電路。當(dāng)多個(gè)主器件同時(shí)啟動(dòng)設(shè)備時(shí)，總線(xiàn)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行沖突監(jiān)測(cè)及仲裁，從而確保了數(shù)據(jù)的正確性；

Ｉ２Ｃ總線(xiàn)采用８位、雙向串行數(shù)據(jù)傳送方式，標(biāo)準(zhǔn)傳送速率為１００ｋＢ／ｓ，快速方式下可達(dá)４００ｋＢ／ｓ；同步時(shí)鐘可以作為停止或重新啟動(dòng)串行口發(fā)送的握手方式；連接到同一總線(xiàn)的集成電路數(shù)目只受４００ｐＦ的最大總線(xiàn)電容的限制。

１．２ Ｉ２Ｃ總線(xiàn)數(shù)據(jù)通信基本協(xié)議

利用Ｉ２Ｃ總線(xiàn)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信時(shí)，應(yīng)遵守如下基本操作：

（１）總線(xiàn)應(yīng)處于不忙狀態(tài)，當(dāng)數(shù)據(jù)總線(xiàn)（ＳＤＡ）和時(shí)鐘總線(xiàn)（ＳＣＬ）都為高電平時(shí)，為不忙狀態(tài)；

（２）當(dāng)ＳＣＬ為高電平時(shí)，ＳＤＡ電平由高變低時(shí)，數(shù)據(jù)傳送開(kāi)始。所有的操作必須在開(kāi)始之后進(jìn)行；

（３）當(dāng)ＳＣＬ為高電平時(shí)，ＳＤＡ電平由低變?yōu)楦邥r(shí)，數(shù)據(jù)傳送結(jié)束。在結(jié)束條件下，所有的操作都不能進(jìn)行；

（４）數(shù)據(jù)的有效轉(zhuǎn)換開(kāi)始后，當(dāng)時(shí)鐘線(xiàn)ＳＣＬ為高電平時(shí)，數(shù)據(jù)線(xiàn)ＳＤＡ必須保持穩(wěn)定。若數(shù)據(jù)線(xiàn)ＳＤＡ改變時(shí)，必須在時(shí)鐘線(xiàn)ＳＣＬ為低電平時(shí)方可進(jìn)行。

２ AT89C51與MAX517的I2C數(shù)據(jù)通信

２．１ ＭＡＸ５１７簡(jiǎn)介

ＭＡＸ５１７是ＭＡＸＩＭ公司生產(chǎn)的８位電壓輸出型ＤＡＣ數(shù)模轉(zhuǎn)換器，它帶有Ｉ２Ｃ總線(xiàn)接口，允許多個(gè)設(shè)備之間進(jìn)行通訊。

ＭＡＸ５１７采用單５Ｖ電源工作。該芯片的引腳圖見(jiàn)圖１所示。各引腳的具體說(shuō)明如下：

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