TWI接口和TWI接口器件使用参照.pdf

TWI 接口和 TWI 接口器件使用 AVR 单片机的很多型号也具有两线制接口，即 TWI 接口。实际上 TWI 接口时序和常 2 见的 I C 总线是兼容的。 我们这本书结合讲的单片机 Atmega16 就有这种接口。 这种接口的 使用也十分广泛。 比如本文会结合介绍的 EEPROM AT24C64 ；MAXIM 公司的温度传感器 （查出型号）；有的 A/D 转换器；菲利普还有专门的用这种总线的 I/O 扩展芯片。 TWI 电路接线简单，占用 I/O ，并且可以很多期间共享一个总线，使用比较方便，系统也很 简洁。 AVR 单片机用硬件实现了这种总线的时序，省去了很多编程工作。同时支持一条总 线多个主设备的通讯。我们只需要控制相关寄存器就能实现通过 TWI 传输数据。很大程度 2 上减少了我们的工作量，从而使代码更简洁，开发更容易。下面我们会介绍 I C 的基本知 2 识， AVR 的 TWI 接口的功能和使用， 给出一个用 TWI 接口读写 I C 接口的 EEPROM 的例 子，最后给出适用于 AVR-GCC 编译器的示例程序。 2 一、 I C 总线的基本知识 2 I C 总线的信号线有两条， 一条是时钟线 SCL,另一条是数据线 SDA 。总线连接起来的时候， 需要两个上拉电阻， 器件内部这两个信号引脚是集电极开路 （或者是漏极开路） 的。这样总 线上的器件只要有一个输出低电平总线就会被拉低（实际上就是所谓线与的逻辑） ，这主要 用于总线仲裁。 2 1.在 I C 总线上，有几个状态表示特殊的总线信号。 开始和停止信号时序如下图所示： 图上可以看出，在 SCL 位高电平时 SDA 的变化将产生总线开始和停止信号。 SDA 从高电 平跳变到低电平表示开始，从低电平跳变到高电平表示停止。 数据的建立和有效： 上图表示在传输数据时， SCL 高电平的时候， SDA 上的数据不能变化，因为前面已经说明， 这是数据的变化将会认为是开始或者结束的信号。在 SCL 低电平时数据可以改变。 2.主器件和从器件 总线上可以有很多设备但是同时只能有一个主设备进行传输， 从设备都有设备地址， 当总线 上的地址和从设备设置的地址一致时， 传输在主设备和被寻址的从设备之间进行， 其他设备 相当于和总线分离。主设备产生 SCL 信号。当总线上有多个主设备试图传输不同的数据的 时候，就会产生总线仲裁问题。 2 3. I C 的寻址过程 2 在 I C 总线上的数据传输，除了开始和停止之外，由于可以多个从设备共用总线还会有一 个寻址过程。 寻址过程通过主设备发送一定格式的寻址命令进行。 寻址命令由起个位的从设 备地址、 一位读写标志和一位响应信号组成。 七位的从设备地址可以由设计者任意设定， 不 过 0000000 是一个通用寻址地址。 当主设备需要向所有的从设备传输同样的信息的时候， 可 以使用通用寻址地址，这时，总线上的所有