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IIC總線數(shù)據(jù)采集及繪圖
畢業(yè)論文
1 引言
在消費(fèi)者電子、電訊和工業(yè)電子中，看上去不相關(guān)的設(shè)計(jì)里經(jīng)常有很多相似的地方。例如幾乎每個(gè)系統(tǒng)都包括：
① 1些智能控制，通常是1個(gè)單片機(jī)的微控制器。
② 通用電路，如LCD驅(qū)動(dòng)器、遠(yuǎn)程I/O口、RAM、EEPROM或數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器。
③ 面對(duì)應(yīng)用的電路，譬如收音機(jī)和視頻系統(tǒng)的數(shù)字調(diào)諧和信號(hào)處理電路，或者音頻撥號(hào)電話的DTMF發(fā)生器。
為了使這些相似之處對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)者和器件廠商都得益，而且使硬件效益最大電路最簡(jiǎn)單，Philips開(kāi)發(fā)了1個(gè)簡(jiǎn)單的、雙向的、2線制的、同步串行總線。這個(gè)總線就稱為IIC總線。它只需兩根線（串行時(shí)鐘線和串行數(shù)據(jù)線）即可在連接于總線上的器件之間傳送信息。該總線是高性能串行總線，具備多主機(jī)系統(tǒng)所需要的裁決和高低速設(shè)備同步等功能，應(yīng)用極為廣泛。IIC總線實(shí)際上已經(jīng)成為1個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，在超過(guò)100種不同的IC上實(shí)現(xiàn)而且得到超過(guò)50家公司的許可。
下面是IIC總線的1些特征：
① 只要求兩條總線線路：1條串行數(shù)據(jù)線（SDA）：1條串行時(shí)鐘線（SCL）。
② 每個(gè)連接到總線的器件都可以通過(guò)唯1的地址和1直存在的簡(jiǎn)單的主機(jī)/ 從機(jī)關(guān)系軟件設(shè)定地址；主機(jī)可以作為主機(jī)發(fā)送器或主機(jī)接收器。
③ 它是1個(gè)真正的多主機(jī)總線，如果兩個(gè)或更多主機(jī)同時(shí)初始化數(shù)據(jù)傳輸可以通過(guò)沖突檢測(cè)和仲裁防止數(shù)據(jù)被破壞。
④ 串行的8位雙向數(shù)據(jù)傳輸位速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100kbit/s，快速模式下可達(dá)400kbit/s,高速模式下可達(dá)3.4Mbit/s。
⑤ 片上的濾波器可以濾去總線數(shù)據(jù)線上的毛刺波，保證數(shù)據(jù)完整。
⑥ 連接到相同總線的IC數(shù)量只受到總線的最大電容400pF限制。
符合IIC總線的IC可以直接從功能結(jié)構(gòu)圖到原型。此外，由于他們直接“剪貼”到IIC總線，沒(méi)有任何額外的外部接口，允許簡(jiǎn)單地通過(guò)從或者向總線“剪貼”或“不剪貼”IC來(lái)修改或升級(jí)原型系統(tǒng)。
對(duì)于設(shè)計(jì)人員，有如下好處：
① 不需要設(shè)計(jì)總線接口，因?yàn)镮IC總線接口已經(jīng)集成在片上。
② 用兼容IIC總線的IC表示經(jīng)常使用的功能模塊，使設(shè)計(jì)時(shí)間減少。
③ 在系統(tǒng)中增加或刪除IC不會(huì)影響總線的其他電路。
④ 故障診斷和調(diào)試都很簡(jiǎn)單，故障能被立即發(fā)現(xiàn)。
⑤ 減少軟件的開(kāi)發(fā)時(shí)間。
符合IIC總線的IC不只幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)者，也使器件廠商得到很多益處。因?yàn)楹?jiǎn)單的兩線串行 IIC總線將互聯(lián)減到最小，IC的管腳更少而且PCB線路也減少，PCB更小、更便宜。完全完整的IIC總線協(xié)議不需要地址譯碼器和其他“膠合邏輯”。IIC總線的多主機(jī)功能允許通過(guò)外部連接到生產(chǎn)線快速測(cè)試和調(diào)整最終用戶的設(shè)備。符合IIC總線的IC的空間更小。另外，兼容IIC總線的IC通過(guò)允許簡(jiǎn)單地構(gòu)造設(shè)備變量和保持設(shè)計(jì)是最新的簡(jiǎn)易升級(jí)功能增加了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的靈活性。這樣整個(gè)裝置系列可以圍繞1個(gè)基本的模型開(kāi)發(fā)。新設(shè)備的升級(jí)或者功能增強(qiáng)的模型可以簡(jiǎn)單地通過(guò)剪貼相應(yīng)的IC到總線上生產(chǎn)。如果需要更大的ROM，只需要從廣泛的IC中選擇1個(gè)更大ROM的微控制器就可以了。如果需要更換IC,只需要簡(jiǎn)單地從總線上移去過(guò)時(shí)的IC然后換上它的后續(xù)IC就可以了。[1]
注釋?zhuān)翰缓创a
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