按平臺(tái)模式設(shè)計(jì)的虛擬I2C總線軟件包VIIC

時(shí)間：2023-05-01 11:36:35 電子通信論文我要投稿

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摘要：VIIC是主方式下的虛擬I2C總線軟件包，用于80C51系列單片機(jī)的單主系統(tǒng)中。只需兩根普通I/O口線就可隨時(shí)擴(kuò)展I2C總線外圍器件。將VIIC1.0裝入程序存儲(chǔ)器中，對(duì)其中的符號(hào)單元賦值后，使用三條通用操作命令就可實(shí)現(xiàn)任何I2C總線外圍器件的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。本文以VIIC為例，介紹應(yīng)用軟件形式的廣義平臺(tái)設(shè)計(jì)方法，給出VIIC1.0程序文本。按照這一思路，也可移植到其他系列的嵌入式系統(tǒng)中。

關(guān)鍵詞：平臺(tái)模式虛擬I2C總線VIIC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

一、I2C總線及其虛擬應(yīng)用

1. I2C總線應(yīng)用呼喚平臺(tái)模式

目前，單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的外圍擴(kuò)展已從并行方式為主過渡到以串行方式為主的時(shí)代。許多新型外圍器件都帶有串行擴(kuò)展接口。通常的串行擴(kuò)展接口和串行擴(kuò)展總線有UART的移位寄存器方式、MOTOROLA公司的SPI、NS公司的Microwire、Dallas公司的1Wire和Philips公司的I2C總線等。其中，I2C總線提供了較完善的總線協(xié)議、最簡(jiǎn)單的串行連接方式，并提供了總線操作的狀態(tài)處理軟件包，因而得到了廣泛的應(yīng)用。但廠家并未提供完善的平臺(tái)模式應(yīng)用軟件包。因此，用戶在擴(kuò)展I2C總線外圍器件時(shí)，還要在了解I2C總線協(xié)議、操作原理的基礎(chǔ)上，采用直接方式進(jìn)行I2C總線外圍器件的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。迄今為止，許多期刊的文章中還是以這種方式來介紹I2C總線的擴(kuò)展應(yīng)用。由于I2C總線協(xié)議的復(fù)雜性和操作管理的特殊性，從I2C總線結(jié)構(gòu)原理到I2C總線應(yīng)用的直接設(shè)計(jì)方式難度較大，使I2C總線推廣應(yīng)用較慢。因此，迫切呼喚推出I2C總線的應(yīng)用軟件平臺(tái)，使人們不必了解I2C總線就能設(shè)計(jì)I2C總線應(yīng)用程序。

2. 廣泛使用的主工作方式

I2C總線是1個(gè)十分完善的多主系統(tǒng)總線，總線上可以掛接多個(gè)MCU，因此有4種工作方式，即主發(fā)送、主接收、從發(fā)送、從接收。但實(shí)際的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)絕大多數(shù)都是單個(gè)MCU系統(tǒng)，只用到I2C總線的主方式，即主發(fā)送與主接收。

3. 虛擬I2C總線的廣泛需求

目前，有許多外圍器件帶有I2C總線接口，然而，帶有I2C總線接口的MCU只有少數(shù)廠家的個(gè)別型號(hào)，致使I2C總線難以推廣。因此，人們便使用MCU通用的I/O口來虛擬I2C總線接口。早期東芝公司在彩電中就在自己的MCU中虛擬I2C總線接口，實(shí)現(xiàn)I2C總線外圍器件擴(kuò)展的虛擬應(yīng)用。

采用虛擬I2C總線后，任何1個(gè)廠家的單片機(jī)都可以無障礙地使用I2C總線外圍器件。同樣，虛擬I2C總線的應(yīng)用也呼喚平臺(tái)模式。

二、VIIC1.0軟件包設(shè)計(jì)

VIIC1.0是物化形式為軟件包文檔的廣義平臺(tái)，適合在80C51單片機(jī)系列單主系統(tǒng)中應(yīng)用。

按照廣義平

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