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２４Ｃ０２在ＰＩＣ單片機系統中的應用

２４Ｃ０２在ＰＩＣ單片機系統中的應用

作者:佚名來源:不詳錄入:Admin 更新時間：2008-7-26 17:09:09 點擊數：4

【字體：

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    ＭＩＣＲＯＣＨＩＰ公司的ＰＩＣ１６系列單片機以其精簡的指令和較強的端口驅動能力在各個領域得到廣泛的應用。在需要儲存較大數量數據的控制領域，２４Ｃ０２可以解決ＰＩＣ１６Ｃ８×系列片內ＥＥＰＲＯＭ不足的問題，用以保存諸如用戶設置參數、采集到的數據等。
    由于部分ＰＩＣ單片機不具備Ｉ2Ｃ總線接口，在應用時必須用軟件法加以解決。
    在軟件編制時應當嚴格遵循Ｉ2Ｃ總線規則，并注意２４Ｃ０２的片內讀寫周期時間，調整好程序流程，以避免寫不進、讀不出的問題。
    下面將筆者在實際工作中遇到的問題和解決的方法進行簡單的介紹，希望可以給同行一些幫助。
    首先約定，數據由微處理器發送到２４Ｃ０２稱“寫”、“發”，反之稱“讀”、“收”。２４Ｃ０２支持順序讀寫和隨機讀寫，文中以隨機讀寫方式為例進行介紹。
    一、硬件電路（如圖１所示）。
    使用微處理的任意兩個通用Ｉ／Ｏ端口（圖中用ＲＡ２、ＲＡ３）作為與２４Ｃ０２的連接，其中一個作為時鐘ＳＣＬ線，另外一個作為數據ＳＡＤ線。兩個端口均接２２ｋΩ上拉電阻。
    二、軟件設計
    首先簡要介紹一下用ＥＥＰＲＯＭ的Ｉ2Ｃ總線的規則。
    初始狀態時，ＳＣＬ、ＳＤＡ兩線都為高。
    當ＳＣＬ為高電平時，如果ＳＤＡ線跌落，認為是“起始位”。
    當ＳＣＬ為高電平時，如果ＳＤＡ線上升，認為是“停止位”。
    除此之外，在發送數據的過程中當ＳＣＬ為高電平時，ＳＤＡ應保持穩定。
    ＡＣＫ應答位指在此時鐘周期內由從器件（ＥＥＰＲＯＭ）把ＳＤＡ拉低，表示回應。這時主器件（ＰＩＣ１６微處理器）的ＳＤＡ口的屬性應該變為輸入以便檢測。
    １．在寫數據周期應該依次執行以下過程：
    １）發“起始位”。２）發“寫入代碼”（８ｂｉｔ），１０１０（Ａ１Ａ２Ａ３）０，其中的Ａ１、Ａ２、Ａ３三位是片地址，由２４Ｃ０２的硬件決定，文中采用０００。３）收“ＡＣＫ”應答（１ｂｉｔ）。４）發ＥＥＰＲＯＭ片內地址（即要寫入ＥＥＰＲＯＭ的什么位置）（８ｂｉｔ）。從００到ＦＦ中的任意一個，對應ＥＥＰＲＯＭ中的相應位。５）收“ＡＣＫ”應答（１ｂｉｔ）。６）發要發送的數據（８ｂｉｔ），即要存儲到ＥＥＰＲＯＭ中的數據。７）發“停止位”。
    接下來，如圖２所示，進入輪詢程序以便檢驗２４Ｃ０２片內寫周期是否完成。如果已經完成則進入下一個字節的寫操作過程。如果沒有完成則繼續等待，直到完成。
    ２．在讀數據周期，依次執行以下過程：
    １）發“起始位”。２）發“寫入代碼”（８ｂｉｔ），１０１０（Ａ１Ａ２Ａ３）０，其中Ａ１、Ａ２、Ａ３三位是片地址，由２４Ｃ０２的硬件決定，文中采用０００。３）收“ＡＣＫ”應答（１ｂｉｔ）。４）發“ＥＥＰＲＯＭ”片內地址（即要讀出ＥＥＰＲＯＭ的位置）（８ｂｉｔ）。從００到ＦＦ中的任意一個，對應ＥＥＰＲＯＭ中的相應位。５）收“ＡＣＫ”應答（１ｂｉｔ）。６）發“起始位”（１ｂｉｔ）。７）發“讀出代碼”（８ｂｉｔ），１０１０（Ａ１Ａ２Ａ３）１，其中Ａ１、Ａ２、Ａ３三位是片地址，由２４Ｃ０２的硬件接線決定，文中采用０００。８）接收。９）發ＡＣＫ應答。１０）發“停止位”。
    要特別注意的兩個問題是：１）２４Ｃ０２有一個約１０ｍｓ的片內寫周期。在這個周期內，２４Ｃ０２是不對外界的操作作出反應的。２）在發送數據的過程中，要確保當ＳＣＬ為高電平時，ＳＤＡ保持穩定。
    解決第一個問題的常見方法有兩個，其一為采用延時等待，確保在寫過程中，在一個字節完成發送了停止位之后，微處理器等待足夠的時間，通常應該超過１０ｍｓ，再送下一個字節，這段時間用來等待ＥＥＰＲＯＭ完成片內寫周期。另一個是采用輪詢的方式，判斷ＥＥＰＲＯＭ是否完成了片內寫周期。這種方式的主導思想是，當向ＥＥＰＲＯＭ發送寫標志后，正常情況下，ＥＥＰＲＯＭ應該有ＡＣＫ應答。但是當ＥＥＰＲＯＭ在進行片內寫周期的時候，則不會產生這樣的應答。程序據此判斷，ＥＥＰＲＯＭ是否完成了片內的寫周期程序。如果完成，則可以繼續寫入下一個要寫的內容，否則繼續等待。
    第一種方法編程較為簡單，但是會浪費大量的機器時間，并且程序的延時時間不好確定。第二種方法的優點在于，雖然編程較為復雜，但是較為快速，對其余的程序模塊影響較少，便于完成程序的模塊化設計。
    對于在發送數據的過程中，要確保當ＳＣＫ為高電平時，ＳＤＡ必須保持穩定，應該在程序中利用軟件給予保證。
    如果可以很好的解決以上兩個問題，數據的寫入和讀出是方便快捷和可靠的。

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