8051單片機(jī)的I2C接口并行擴(kuò)展

(2)I2C總線未連接，要進(jìn)行讀操作。8051的操作：

①電路寫控制字W2；②寫器件內(nèi)地址第1字節(jié)； ③當(dāng)bz＝1時(shí)寫器件內(nèi)地址第2字節(jié)…；④當(dāng)bz＝1時(shí)讀第1字節(jié)…。

I2C的操作：

當(dāng)接收到該控制字W2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以出第1個(gè)字節(jié)(器件選擇、寫)；③發(fā)送器件內(nèi)地址；④關(guān)閉I2C總線；⑤啟動(dòng)I2C總線；⑥第2次發(fā)送器件選擇字節(jié)、讀；⑦接收數(shù)據(jù)內(nèi)容，置bz＝1…。
　
(3)I2C總線已連接，換一個(gè)I2C器件或換新地址，要進(jìn)行寫操作。

8051的操作：

①寫控制字W5；②當(dāng)bz＝1時(shí)寫器件內(nèi)地址第1字節(jié)；③當(dāng)bz＝1時(shí)寫器件內(nèi)地址第2字節(jié)…；④當(dāng)bz＝1時(shí)寫第1字節(jié)…。

I2C的操作：

當(dāng)接收到該控制字W5后操作為：①置bz＝1，關(guān)閉I2C總線；②啟動(dòng)I2C總線；③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)；④發(fā)送器件內(nèi)地址，置bz＝1。

(4)I2C總線已連接，換一個(gè)I2C器件或換新地址，要進(jìn)行讀操作。

8051的操作：

①電路寫控制字W6；②寫器件內(nèi)地址第1字節(jié)； ③當(dāng)bz＝1時(shí)寫器件內(nèi)地址第2字節(jié)…；④當(dāng)bz＝1時(shí)讀第1字節(jié)…。

I2C的操作：

當(dāng)接收到該控制字W6后操作為：①置bz＝1，關(guān)閉I2C總線；②啟動(dòng)I2C總線；③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)；④發(fā)送器件內(nèi)地址；⑤關(guān)閉I2C總線；⑥啟動(dòng)I2C總線；⑦第2次發(fā)送器件選擇字節(jié)、讀；⑧接收數(shù)據(jù)內(nèi)容，置bz＝1…。

4　結(jié)　語(yǔ)

擴(kuò)展接口芯片設(shè)計(jì)采用VHDL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，芯片設(shè)計(jì)的全部程序均通過(guò)ALTERA公司的MAXPLUSⅡ軟件編譯，仿真結(jié)果正確。編譯、仿真后的VHDL 程序經(jīng)下載線下載至EPM7128SLC84-15芯片，驗(yàn)證正確。設(shè)計(jì)的接口時(shí)鐘要求6 MHz，可直接和單片機(jī)接口連接。

擴(kuò)展后的接口，傳送一位數(shù)據(jù)只需要4個(gè)時(shí)鐘周期。擴(kuò)展的接口，訪問(wèn)I2C器件的時(shí)鐘可以自行設(shè)定，他們之間的通信不需要等待8051。一旦8051的并行數(shù)據(jù)送出，該接口可立即用自己設(shè)定的速度傳送。從而該接口在8051和I2C器件之間通信時(shí)，數(shù)據(jù)的傳送可達(dá)到并行的速度，這就是本接口擴(kuò)展設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)。　　

由于使用的設(shè)計(jì)軟件是ALTERA公司的MAXPLUSⅡ軟件，下載仿真芯片為EPM7128SLC84該芯片延遲時(shí)間為15 s，延時(shí)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；接口的設(shè)計(jì)本身對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)鐘也可進(jìn)一步減少，更進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣??；谝陨蟽牲c(diǎn)，還需要對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)一步優(yōu)化，以期進(jìn)一步提高性能與速度。

參考文獻(xiàn)
［1］何立明．I2C總線應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)［M］．北京：北京航天航空大學(xué)出版社，1995．
［2］曾繁泰，陳美金．VHDL程序設(shè)計(jì)［M］．北京：清華大學(xué)出版社，2002．