8051單片機的I2C接口并行擴展

(2)I2C總線(xiàn)未連接，要進(jìn)行讀操作。8051的操作：

①電路寫(xiě)控制字W2；②寫(xiě)器件內地址第1字節； ③當bz＝1時(shí)寫(xiě)器件內地址第2字節…；④當bz＝1時(shí)讀第1字節…。

I2C的操作：

當接收到該控制字W2后操作為：①置bz＝1，啟動(dòng)I2C總線(xiàn)；②根據控制字中的器件地址以出第1個(gè)字節(器件選擇、寫(xiě))；③發(fā)送器件內地址；④關(guān)閉I2C總線(xiàn)；⑤啟動(dòng)I2C總線(xiàn)；⑥第2次發(fā)送器件選擇字節、讀；⑦接收數據內容，置bz＝1…。
　
(3)I2C總線(xiàn)已連接，換一個(gè)I2C器件或換新地址，要進(jìn)行寫(xiě)操作。

8051的操作：

①寫(xiě)控制字W5；②當bz＝1時(shí)寫(xiě)器件內地址第1字節；③當bz＝1時(shí)寫(xiě)器件內地址第2字節…；④當bz＝1時(shí)寫(xiě)第1字節…。

I2C的操作：

當接收到該控制字W5后操作為：①置bz＝1，關(guān)閉I2C總線(xiàn)；②啟動(dòng)I2C總線(xiàn)；③根據控制字中的器件地址發(fā)出第1個(gè)字節(器件選擇、寫(xiě))；④發(fā)送器件內地址，置bz＝1。

(4)I2C總線(xiàn)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(xiě)控制字W6；②寫(xiě)器件內地址第1字節； ③當bz＝1時(shí)寫(xiě)器件內地址第2字節…；④當bz＝1時(shí)讀第1字節…。

I2C的操作：

當接收到該控制字W6后操作為：①置bz＝1，關(guān)閉I2C總線(xiàn)；②啟動(dòng)I2C總線(xiàn)；③根據控制字中的器件地址發(fā)出第1個(gè)字節(器件選擇、寫(xiě))；④發(fā)送器件內地址；⑤關(guān)閉I2C總線(xiàn)；⑥啟動(dòng)I2C總線(xiàn)；⑦第2次發(fā)送器件選擇字節、讀；⑧接收數據內容，置bz＝1…。

4　結　語(yǔ)

擴展接口芯片設計采用VHDL語(yǔ)言實(shí)現，芯片設計的全部程序均通過(guò)ALTERA公司的MAXPLUSⅡ軟件編譯，仿真結果正確。編譯、仿真后的VHDL 程序經(jīng)下載線(xiàn)下載至EPM7128SLC84-15芯片，驗證正確。設計的接口時(shí)鐘要求6 MHz，可直接和單片機接口連接。

擴展后的接口，傳送一位數據只需要4個(gè)時(shí)鐘周期。擴展的接口，訪(fǎng)問(wèn)I2C器件的時(shí)鐘可以自行設定，他們之間的通信不需要等待8051。一旦8051的并行數據送出，該接口可立即用自己設定的速度傳送。從而該接口在8051和I2C器件之間通信時(shí)，數據的傳送可達到并行的速度，這就是本接口擴展設計的最大優(yōu)點(diǎn)?！　?p>由于使用的設計軟件是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(cháng)；接口的設計本身對數據傳輸的時(shí)鐘也可進(jìn)一步減少，更進(jìn)一步提高數據傳輸的速度?；谝陨蟽牲c(diǎn)，還需要對本設計進(jìn)一步優(yōu)化，以期進(jìn)一步提高性能與速度。

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