I2C總線(xiàn)通信技術(shù)在球形機器人雙DSP控制系統中的應用

　　當所有器件的時(shí)鐘信號都上跳為高電平時(shí)，低電平期結束，SCL線(xiàn)被釋放返回高電平，即所有的器件都同時(shí)開(kāi)始它們的高電平期。其后，第一個(gè)結束高電平期的器件又將SCL線(xiàn)拉成低電平。這樣就在SCL線(xiàn)上產(chǎn)生一個(gè)同步時(shí)鐘?？梢?jiàn)，時(shí)鐘低電平時(shí)間由時(shí)鐘低電平期到最長(cháng)的器件確定，而時(shí)鐘高電平期由時(shí)鐘高電平期最短的器件確定。

　　I2C總線(xiàn)上的數據傳輸

　　在數據傳送過(guò)程中，必須確認數據傳送的開(kāi)始和結束。在I2C總線(xiàn)技術(shù)規范中，開(kāi)始和結束信號(也稱(chēng)啟動(dòng)和停止信號)的定義如圖3所示。

　　當時(shí)鐘線(xiàn)SCL為高電平時(shí)，數據線(xiàn)SDA由高電平跳變?yōu)榈碗娖蕉x為“開(kāi)始”信號;當SCL線(xiàn)為高電平時(shí)，SDA線(xiàn)發(fā)生低電平到高電平的跳變?yōu)?ldquo;結束”信號。開(kāi)始和結束信號都是由主器件產(chǎn)生。在開(kāi)始信號以后，總線(xiàn)即被認為處于忙狀態(tài);在結束信號以后的一段時(shí)間內，總線(xiàn)被認為是空閑的。

　　I2C總線(xiàn)的數據傳送格式是：在I2C總線(xiàn)開(kāi)始信號后，送出的第一個(gè)字節數據是用來(lái)選擇從器件地址的，其中前7位是地址碼，第8位是方向位(R/W)。方向位“0”表示發(fā)送，即主器件把信息寫(xiě)到所選擇的從器件;方向位為“1”表示主器件將從從器件讀信息。開(kāi)始信號后，系統中的各個(gè)器件將自己的地址和主器件送到總線(xiàn)上的地址進(jìn)行比較，如果與主器件發(fā)送到總線(xiàn)上的地址一致，則該器件即為主器件尋址的器件，其接收信息還是發(fā)送信息則由第8位(R/W)確定。

　　I2C接口的硬件設計

　　由于DM6437和F28015都支持I2C接口，這使得I2C接口的硬件設計變得非常簡(jiǎn)單，只需將各自的信號線(xiàn)和時(shí)鐘線(xiàn)對應相連即可。雙DSP的I2C總線(xiàn)接口硬件連接圖如圖4所示。

　　各引腳連接說(shuō)明如下：

　?、?DM6437的M3和M2引腳分別對應I2C_DATA和I2C_CLK,而F28015的GPIO32和GPIO33可以分別復用為I2C_DATA和I2C_CLK ?？紤]到阻抗不匹配等因素會(huì )影響總線(xiàn)數據傳輸效果，因此還應該在I2C_DATA和I2C_CLK 的直連線(xiàn)路上各串聯(lián)一個(gè)小電阻(R107和R108)。

　?、?由3.1.1節的I2C總線(xiàn)結構介紹可知，I2C_DATA和I2C_CLK是雙向電路，必須都通過(guò)一個(gè)電流源或上拉電阻連接到正的電源電壓。由于DSP的輸出CMOS電平為3.3V，所以在硬件設計時(shí)將I2C_DATA和I2C_CLK總線(xiàn)通過(guò)上拉電R59和R60連接到了3.3V的Vcc電源上。