I2C串行總線在單片機(jī)8031應(yīng)用系統(tǒng)中的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

圖3　I2C總線數(shù)據(jù)傳輸格式

3　I2C總線在單片機(jī)8031中的實(shí)現(xiàn)

　　因?yàn)?031單片機(jī)不帶有I2C總線硬件接口，只能靠編寫軟件來模擬I2C總線時(shí)序。這里以單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中較為常見的E2PROM中AT24C02為例，給出了在8031上利用I/O線實(shí)現(xiàn)I2C串行總線的方法和軟件設(shè)計(jì)。根據(jù)I2C總線時(shí)序圖和I2C總線的數(shù)據(jù)傳輸規(guī)范，給出詳細(xì)的AT24C02起始、停止、發(fā)送和接收R7個(gè)字節(jié)的驅(qū)動(dòng)程序清單。

圖4　I2C總線接口原理圖

　ORG　　××××　　　　 　?。怀绦蜷_始地址。
　SCL　　EQU　P1.1　　　　；選擇P1.1作時(shí)鐘線。
　SDA　　EQU　P1.0　　　?。贿x擇P1.0作數(shù)據(jù)線。
　　功能：WRITE是寫入程序。將R1指示的R7個(gè)片內(nèi)字節(jié)寫入AT24C02中，寫入首址由R0指示。
　WRITE：ACALL STAR　 　?。话l(fā)出起始信號(hào)。
　　　　 MOV A，#0A0H　 ?。话l(fā)出寫命令。
　　　　 ACALL OUTB
　　　　 JC WBE　　　　 ??；無回答，結(jié)束操作。
　　　　 MOV A，R0　　　??；發(fā)出E2PROM首址。
　　　　 ACALL OUTB
　　　　 JC WBE　　　　 ??；無回答，結(jié)束操作。
　WR1：　MOV A，@R1　　 ?。蝗∫蛔止?jié)內(nèi)容。
　　　　 ACALL OUTB　　 ?。粚懭隕2PROM中。
　　　　 JC WBE　　　　 　；無回答，結(jié)束操作。
　　　　 INC R1　　　　 ??；指向下一字節(jié)。
　　　　 DJNZ R7，WR1　 　；寫完全部字節(jié)。
　WBE：　AJMP STOP　　　??；發(fā)出結(jié)束信號(hào)。
　　功能：READ是讀出程序。將R1指示的R7個(gè)E2PROM字節(jié)讀入片內(nèi)RAM中，首址由R0指示。
　READ： ACALL STAR　　 ??；發(fā)出起始信號(hào)。
　　　　 MOV A，#0A0H　 ??；發(fā)出寫命令。
　　　　 ACALL OUTB
　　　　 JC RDE　　　　 ?。粺o回答，結(jié)束操作。
　　　　 MOV A，R1　　　?。话l(fā)出E2PROM首址。
　　　　 ACALL OUTB
　　　　 JC RDE　　　　 　；無回答，結(jié)束操作。
　　　　 ACALL STOP　　 ??；發(fā)出結(jié)束信號(hào)。
　　　　 NOP　　　　　　?。谎訒r(shí)。
　　　　 NOP
　　　　 ACALL STAR　　 ?。辉俅伟l(fā)出起始信號(hào)。
　　　　 MOV A，#0A1H　 ??；發(fā)出讀命令。
　　　　 ACALL OUTB
　　　　 JC RDE　　　　 ??；無回答，結(jié)束操作。
　RD1：　MOV B，#08H　　?。幻恳瞥?位組成一字節(jié)。
　RD2：　CLR SCL　　　　　；移出一個(gè)時(shí)鐘脈沖。
　　　　 NOP
　　　　 SETB SCL　　　 　；時(shí)鐘脈沖上升沿。
　　　　 NOP
　　　　 MOV C，SDA　　 ??；讀入一位。
　　　　 RLC A　　　　 ??；拼裝到累加器中。
　　　　 NOP
　　　　 DJNZ B，RD2　　??；拼完一字節(jié)。
　　　　 MOV @R0，A　　 　；存入片內(nèi)。
　　　　 INC R0　　　　 ??；指向下一地址。
　　　　 CLR SCL　　　　??；時(shí)鐘脈沖下降沿。
　　　　 CJNE R7，#1，RD3 ；是最后一個(gè)字節(jié)嗎？
　　　　 SETB SDA　　　　 ；最后一個(gè)字節(jié)不給回答信號(hào)。
　　　　 SJMP RD4
　RD3：　CLR SDA　　　　?。粶?zhǔn)備好回答信號(hào)。
　RD4：　NOP
　　　　 SETB SCL　 　　　；時(shí)鐘脈沖上升沿。
　　　　 NOP　　　　　　??；等待E2PROM讀取回答信號(hào)
　　　　 NOP
　　　　 CLR SCL　　　　??；回答完畢。
　　　　 SETB SDA　　　　 ；準(zhǔn)備讀入下一字節(jié)。
　　　　 DJNZ R7，RD1　　 ；讀完全部字節(jié)。
　　　　 CLR C
　RDE：　AJMP STOP　　　　；發(fā)出結(jié)束信號(hào)。
　　功能：OUTB是向E2PROM發(fā)出一字節(jié)信息的子程序。
　OUTB： MOV B，#08H　　??；一字節(jié)8位。
　OUT1： CLR SCL　　　　　；將時(shí)鐘線拉低。
　　　　 RLC A　　　　　　；移出一位。
　　　　 MOV SDA，C　　　 ；放到數(shù)據(jù)線上。
　　　　 SETB SCL　　　　 ；將時(shí)鐘線升高。
　　　　 NOP　　　　　　??；等待一位信息送入E2PROM中。
　　　　 DJNZ B，OUT1　　 ；發(fā)送完8位。
　　　　 CLR SCL　　　　　；將時(shí)鐘線拉低。
　　　　 SETB SDA　　　　 ；準(zhǔn)備接收回答信號(hào)。
　　　　 SETB SCL　　　　 ；將時(shí)鐘線升高。
　　　　 NOPMOV C，SDA　　；接收回答信號(hào)。
　　　　 CLR SCL　　　　?。粚r(shí)鐘線拉低。
　　　　 RET
　　功能：STAR是起始信號(hào)。
　STAR： SETB SDA　　　　 ；將數(shù)據(jù)線升高。
　　　　 SETB SCL　　　　 ；將時(shí)鐘線升高。
　　　　 NOP　　　　　　??；延時(shí)。
　　　　 CLR SDA　　　　??；將數(shù)據(jù)線拉低，發(fā)出起始信號(hào)。
　　　　 NOP　　　　　　??；延時(shí)。
　　　　 CLR SCL　　　　??；將時(shí)鐘線拉低。
　　　　 RET
　　功能：STOP是結(jié)束信號(hào)。
　STOP： CLR SCL　　　　 ；將時(shí)鐘線拉低。
　　　　 CLR SDA　　　　?。粚?shù)據(jù)線拉低。
　　　　 NOP
　　　　 SETB SCL　　　　 ；將時(shí)鐘線升高。
　　　　 NOP
　　　　 SETB SDA　　　　 ；將數(shù)據(jù)線升高，發(fā)出結(jié)束信號(hào)。
　　　　 RET
　　　　 END

4　結(jié)束語

　　本文給出了用8031匯編語言模擬I2C總線的時(shí)序的起始、停止及主控器向I2C總線的發(fā)送和接收R7字節(jié)的程序，讀者也可根據(jù)I2C總線的操作時(shí)序在ATMEL89系列、68HC05系列等單片機(jī)及其外設(shè)接口如8255、8155或74LS377上實(shí)現(xiàn)I2C總線的操作，具有一定的通用性，且易于嵌入移植。

參考文獻(xiàn)
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　2　武漢力源公司.CMOS串行EEPROM原理及應(yīng)用
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