1、基于Protues的I2C總線 實驗仿真 目錄 1. I2C串行總線概述串行總線概述 2.硬件設計硬件設計 3.仿真調試仿真調試1. I2C串行總線概述串行總線概述 I2C （Inter IC BUS）總線是）總線是PHLIPS公公司推出的一種串行總線，司推出的一種串行總線，其目的是使電子系其目的是使電子系統各個統各個ICIC器件之間的連線變得容易器件之間的連線變得容易。 因為使用傳統的并行總線在因為使用傳統的并行總線在ICIC器件之間器件之間連接，往往會使得連接，往往會使得ICIC之間連線較多，顯得非之間連線較多，顯得非常復雜。而常復雜。而I2C總線則使總線則使ICIC器件之間只需器件之間只

2、需SDASDA、SCLSCL兩條連線就可以傳送數據，因而十分方便。兩條連線就可以傳送數據，因而十分方便。 一、數據位的有效性規定一、數據位的有效性規定 I2C總線進行數據傳送時，總線進行數據傳送時，時鐘信號為高電平期間時鐘信號為高電平期間，數據，數據線上的數據必須保持穩定，只有在線上的數據必須保持穩定，只有在時鐘線上的信號為低電時鐘線上的信號為低電平期間平期間，數據線上的高電平或低電平狀態才允許變化。，數據線上的高電平或低電平狀態才允許變化。 1.1 1.1 I2C總線的數據傳送總線的數據傳送二、起始和終止信號二、起始和終止信號 SCL線為高電平期間，線為高電平期間，SDA線由高電平向低電線由

3、高電平向低電平的變化表示起始信號；平的變化表示起始信號；SCL線為高電平期間，線為高電平期間，SDA線由低電平向高電平的變化表示終止信號。線由低電平向高電平的變化表示終止信號。 三三、應答信號、應答信號 I2C總線協議規定，每傳送一個字節數據后，都要有一個總線協議規定，每傳送一個字節數據后，都要有一個應答信號，以確定數據是否被對方收到。應答信號由接應答信號，以確定數據是否被對方收到。應答信號由接收設備產生，在收設備產生，在SCL信號為高電平期間，接收設備將信號為高電平期間，接收設備將SDA拉為低電平，表示數據傳輸正確，時序圖如下圖。拉為低電平，表示數據傳輸正確，時序圖如下圖。 四四、尋址信號、

4、尋址信號 I2C總線協議有明確的規定：采用總線協議有明確的規定：采用7位的尋址字位的尋址字節（尋址字節是起始信號后的第一個字節）節（尋址字節是起始信號后的第一個字節）。 D7D1位組成從機的地址。位組成從機的地址。D0位是數據位是數據傳送方向位，為傳送方向位，為“0”時表示主機向從機寫數時表示主機向從機寫數據，為據，為“1”時表示主機由從機讀數據。時表示主機由從機讀數據。1.2 單片機模擬單片機模擬I2C總線通信總線通信一一、典型信號模擬、典型信號模擬 為了保證數據傳送的可靠性，標準為了保證數據傳送的可靠性，標準的的I2C總線總線的數的數據傳送有嚴格的時序要求據傳送有嚴格的時序要求。 I2C總

5、線總線的起始信號、的起始信號、終止信號、發送終止信號、發送“0”及發送及發送“1”的模擬時序的模擬時序 ： 目前市場上很多單片機都已經具有硬件目前市場上很多單片機都已經具有硬件I2C總線控制單元，總線控制單元，這類單片機在工作時，總線狀態由硬件檢測，無須用戶介入，這類單片機在工作時，總線狀態由硬件檢測，無須用戶介入，操作非常方便。操作非常方便。 但是還有許多單片機并不具有但是還有許多單片機并不具有I2C總線接口，如總線接口，如51單片機，單片機，不過我們可以使用軟件通過不過我們可以使用軟件通過51單片機的單片機的IO口模擬口模擬I2C總線的總線的工作時序，在使用時，只需正確調用各個函數就能方便

6、地擴工作時序，在使用時，只需正確調用各個函數就能方便地擴展展I2C總線接口器件。總線接口器件。二、典型信號模擬子程序二、典型信號模擬子程序（1）起始信號）起始信號void start( ) SDA = 1;delay( );SCL = 1;delay( );SDA = 0;delay( );（2）終止信號）終止信號void stop( )SDA = 0;delay( );SCL = 1;delay( );SDA = 1;delay( );2.硬件設計 本次I2C總線的實驗仿真過程如下：單片機作為主器件，EEPROM24C02C作為從器件，將數據“0 xaa”寫入24C02C，再讀出送P1口通過LED燈顯示。 本設計硬件電路比較簡單，