讲稿嵌入式系统应用技术-“三”-课件

嵌入式系统应用技术三、C8051F310+C51应用实例赵玉昆嵌入式系统应用技术实例n实例1 通用I/O端口n实例2 A/D转换n实例3 温度测量n实例4 定时器及中断n实例5 UART应用n实例6 SMBus应用(24C0X)n实例7 I2C应用(ZLG7290)n实例8 I2C应用(PCF8563T)嵌入式系统应用技术实例1 通用I/O端口n1.1 C8051F310端口的特殊性n1.2 通用I/O端口实例n1.3 提高题嵌入式系统应用技术1.1 C8051F310端口的特殊性nC8051F310有29个 I/O 引脚（P0、P1、P2、P3-5脚）n通过交叉开关可以使引脚分配给数字外设、模拟外设n未分配给的管脚作为通用 I/O（GPIO）（1）端口相关寄存器（2）I/O 端口初始化（3）I/O 端口初始化举例嵌入式系统应用技术（1）端口相关寄存器Pn：端口寄存器PnMDIN：输入方式1=数字输入，0=模拟输入PnMDOUT：输出方式0=开漏输出，1=推挽输出PnSKIP：端口跳过0=不跳过，1=跳过XBR0、XBR1：交叉开关0=不分配，1=分配数字外设其中n=03 为复位值嵌入式系统应用技术（2）交叉开关P0.0P2.3管脚，通过交叉开关，分配给GPIO或数字外设P2.4P3.4管脚，不通过交叉开关，不分配给数字外设。UARTSMBus等P0.07P1.07P2.03交叉开关P0.0脚P2.4脚P3.4脚P2.47P3.04。P2.3脚.XBR0，XBR1，PnSKIP.嵌入式系统应用技术（3）I/O 端口初始化n端口 I/O 初始化（教科书P47）1 输入方式（PnMDIN），端口引脚的输入方式（模拟或数字）。2 输出方式（PnMDOUT），端口引脚的输出方式（开漏或推挽）。3 端口跳过寄存器（PnSKIP），交叉开关跳过的引脚。4 将引脚分配给要使用的外设。（XBR0、XBR1）5 使能交叉开关（XBARE=1）。说明：通用I/O端口（P0.0-P2.3）的初始化要做第1、2、5步。通用I/O端口（P2.4-P3.4）的初始化只要做第1、2步。输入PnMDIN数字模拟10输出PnMDOUT开漏推挽001嵌入式系统应用技术（3）I/O 端口初始化举例例如：C8051F310目标板上的发光管D2接到了P3.3脚，按钮S2接到了P0.7脚，模拟量接到了P2.4脚。P3.3做数字输出、P0.7做数字输入、P2.4做模拟输入P3MDIN=0 xff;/P3.3做数字输入（默认）P3MDOUT=0 x08;/P3.3推挽输出P0MDIN=0 xff;/P0.7做数字输入（默认）P2MDIN=0 xef;/P2.4做模拟输入嵌入式系统应用技术1.2 通用 I/O 端口应用实例例题：C8051F310目标板上的发光管D2接到了P3.3脚，按钮S2接到了P0.7脚，模拟量接到了P2.4脚。要求：松开S2则D2慢闪，按住S2则D2快闪。嵌入式系统应用技术1.2 通用 I/O 端口应用实例（续）#include/C8051F310的SFR定义sbit LED=P33;/LED位定义sbit SW=P07;/SW位定义/-延时-void delay(unsigned long v)while(-v);/-主程序-void main(void)PCA0MD&=0 x40;/WDTE=0(禁止看门狗)P3MDIN=0 xff;/P3.3做数字输入（默认）P3MDOUT=0 x08;/P3.3推挽输出P0MDIN=0 xff;/P0.7做数字输入（默认）while(1)LED=!LED;/LED闪烁delay(SW?20000:5000);/SW按下则快闪，否则慢闪嵌入式系统应用技术1.3 提高题（1）按一下S2，D2亮，再按一下S2，D2灭，依此类推。（2）按下S2，D2闪亮3次，松开S2，D2闪亮2次，依此类推。（3）用C8051F310带动DP-51实验箱，使8个LED左向、右向流水点亮。嵌入式系统应用技术实例2 A/D转换n2.1 C8051F310的AD转换器简介n2.2 左右对齐的例子n2.3 ADC相关寄存器n2.4 ADC 输入引脚配置n2.5 A/D转换实例n2.6 提高题嵌入式系统应用技术n10位ADC原理框图 除P0口嵌入式系统应用技术2.1 C8051F310的AD转换器简介n10 位逐次逼近型 ADC，最高采样率200kspsnAMX0P：正输入：23 选 1：P1.0P3.4、温度传感 器、VDDnAMX0N：负输入：22 选 1：P1.0P3.4、GNDn单端方式：GND作为负输入，其余为差分方式(略)。nADC0H、ADC0L：转换结果nAD0LJST 位：决定转换结果左对齐或右对齐Justifiedn输入范围:0 VREF*1023/1024nAD值与输入电压（VIN）的关系：VINVREFAD值=()*1024嵌入式系统应用技术2.2 左右对齐的例子n单端方式时左、右对齐的例子右对齐左对齐满量程16进制0 x03FF 0 xFFC0 2进制0000 0011 1111 1111 1111 1111 1100 0000半量程16进制0 x0200 0 x8000 2进制0000 0010 0000 0000 1000 0000 0000 0000嵌入式系统应用技术2.3 电压基准VREFnREF0CN:电压基准控制寄存器REFSL：0=选择外部电压基准（来自P0.0脚）1=或内部电压基准（VDD）TEMPE：1=允许内部温度传感器工作BIASE：1=内部偏压发生器工作（使用 ADC 时该位必须为1）D7D6D5D4D3D2D1D0复位值-REFSLTEMPEBIASE-00000000嵌入式系统应用技术2.3 ADC相关寄存器AMUX0P：ADC 正输入通道选择寄存器AMX0P(正端选择)：可选P1.0P3.4、温度传感 器、VDDAMUX0N：ADC 负输入通道选择寄存器AMX0N(负端选择)：可选P1.0P3.4、GNDD7D6D5D4D3D2D1D0复位值-AMX0P00000000D7D6D5D4D3D2D1D0复位值-AMX0N00000000嵌入式系统应用技术2.3 ADC相关寄存器（续1）ADC0CF：配置寄存器每次AD转换约需11个AD时钟脉冲nAD0SC(选择AD时钟)：复位后，AD时钟=系统时钟/32nAD0LJST(左对齐)：0=右对齐最低采样率=24.5MHz/32/11=70ksps最高采样率200ksps，此时AD0SC=？11系统时钟频率AD0SC+1AD时钟频率=D7D6D5D4D3D2D1D0复位值AD0SCAD0LJST-11111000嵌入式系统应用技术2.3 ADC相关寄存器（续2）ADC0CN：控制寄存器 地址=0 xE8，可位寻址nAD0EN(ADC允许)：1=允许ADCnAD0TM(跟踪方式)：0=正常方式，一直跟踪 nAD0INT(结束标志)：1=AD转换结束nAD0BUSY(忙标志)：若 AD0CM000，AD0BUSY置1则启动AD转换nAD0CM(启动方式)：000=向AD0BUSY 写1时启动AD转换 D7D6D5D4D3D2D1D0复位值AD0EN AD0TM AD0INT AD0BUSY 略 AD0CM 00000000写入1AD0BUSY转换结束启动方式0：嵌入式系统应用技术2.4 ADC 输入引脚配置注意：作为 ADC 输入的引脚应：n配置为模拟输入（PnMDIN对应位置 0），n使交叉开关跳过（如果是P0.0-P2.3，PnSKIP对应位置 1）。嵌入式系统应用技术2.5 A/D转换实例例题：按图在C8051F310目标板的J6上接一个电位器，要求：向P2.5输出高电平（=VDD），从P2.4读入模拟电压。当输入电压小于VDD一半时，发光管D2慢闪，否则快闪。C8051F310目标板J6：P2.4P2.5P0.0嵌入式系统应用技术2.5 A/D转换实例（续1）#include/C8051F310的SFR定义sbit LED=P33;/LED位定义sbit P25=P25;/P2.5位定义bitbKuai;/快慢标志/-延时-void delay(unsigned long v)while(-v);/-初始化-void First(void)PCA0MD&=0 x40;/WDTE=0(禁止看门狗)P3MDOUT=0 x08;/LED=P3.3推挽输出P2MDOUT=0 x20;/P2.5推挽输出，给电位器供电P2MDIN=0 x10;/P2.4模拟输入AMX0P=0 x0c;/正输入=P2.4AMX0N=0 x1f;/负输入=GNDADC0CF=0 xf8;/右对齐（默认）ADC0CN=0 x00;/向 AD0BUSY 写 1 时启动 ADC0 转换（默认）REF0CN=0 x0a;/VDD作VREF，开偏压AD0EN=1;/允许 ADC0嵌入式系统应用技术2.5 A/D转换实例（续2）/-主程序-void main(void)unsigned int ad;/AD转换结果First();/初始化P25=1;/向电位器送出+3.3V电压while(1)AD0BUSY=1;/启动 ADC0while(!AD0INT);/等待AD转换结束AD0INT=0;/清除AD转换结束标志LED=!LED;/LED闪烁delay(bKuai?5000:20000);/快慢闪ad=ADC0H*256+ADC0L;/读取AD值bKuai=(ad 512);/决定快慢嵌入式系统应用技术2.6 提高题（1）用电位器改变输入电压，电压越高，D2闪烁越快，直至全亮；电压越低，D2闪烁越慢，直至全暗。（2）用C8051F310带动DP-51实验箱，使8个LED流水点亮。当电压大于2/3满量程，LED左向流动，当电压1/32/3满量程，LED闪烁，当电压小于1/3满量程，LED右向流动。嵌入式系统应用技术实例3 温度测量n3.1 片内温度传感器简介n3.2 温度测量实例n3.3 提高题嵌入式系统应用技术3.1 片内温度传感器简介n要使用内部温度传感器，REF0CN.2（TEMPE）必须置1。n正端输入 AMX0P=0 x1E，选择温度传感器n负端输入 AMX0N=0 x1F，选择GNDn温度传感器的传输函数：mV温度=3.35*(温度)+897mVVINVREFAD值=()*1024当Vref=VDD=3.3V时，1-3.35mV-3.35/3300*1024=1.04 AD值嵌入式系统应用技术3.2 温度测量实例例题：利用C8051F310目标板，编程测量环境温度。当温度较低（如低于20）时，发光管D2慢闪，否则快闪。解：Vref=VDD=3.3V20的mV温度=3.35*20+897=964mV20的AD值=964/3300*1024=351C8051F310目标板C8051F310片内温度传感器嵌入式系统应用技术3.2 温度测量实例（续1）#include/C8051F310的SFR定义sbit LED=P33;/LED位定义bitbKuai;/快慢标志/-延时-void delay(unsigned long v)while(-v);/-初始化-void First(void)PCA0MD&=0 x40;/WDTE=0(禁止看门狗)P3MDOUT=0 x08;/LED=P3.3推挽输出P2MDOUT=0 x20;/P2.5推挽输出，给电位器供电P2MDIN=0 x10;/P2.4模拟输入AMX0P=0 x1e;/正输入=温度传感器AMX0N=0 x1f;/负输入=GNDADC0CF=0 xf8;/右对齐（默认）ADC0CN=0 x00;/向 AD0BUSY 写 1 时启动 ADC0 转换（默认）REF0CN=0 x0e;/Vref=VDD，允许温度传感器，开偏压AD0EN=1;/允许 ADC0嵌入式系统应用技术3.2 温度测量实例（续2）/-主程序-void main(void)unsigned int ad;/AD转换结果First();/初始化while(1)AD0BUSY=1;/启动 ADC0while(!AD0INT);/等待AD转换结束AD0INT=0;/清除AD转换结束标志LED=!LED;/LED闪烁delay(bKuai?5000:20000);/快慢闪ad=ADC0H*256+ADC0L;/读取AD值bKuai=(ad 351);/决定快慢，根据实际情况修改嵌入式系统应用技术3.3 提高题（1）用手指给C8051F310加温，温度越高D2闪烁越快。（2）用C8051F310带动DP-51实验箱，使8个LED流水点亮。温度越高，流动越快。嵌入式系统应用技术实例4 定时器及中断n4.1 定时器的时钟n4.2 定时器的相关寄存器n4.3 定时器的初值n4.4 定时器中断实例n4.5 提高题嵌入式系统应用技术4.1定时器的时钟内部振荡频率=24.5MHz，系统时钟=24.5MHz/振荡器分频T0时钟=系统时钟/定时器分频内部振荡24.5MHzOSCICN：IFCN振荡器分频定时器分频CKCON：T0M、SCAT0时钟系统时钟嵌入式系统应用技术4.2 定时器的相关寄存器内部振荡频率=24.5MHz，系统时钟=24.5MHz/振荡器分频OSCICN：内部振荡器控制寄存器IOSCEN：1=内部振荡器使能。IFRDY：内部振荡器就绪标志。1=就绪IFCN：内部振荡器到SYSCLK的分频位缺省分频数为8。系统时钟=24.5/8=3.0625MHzD7D6D5D4D3D2D1D0复位值IOSCENIFRDY略略略略IFCN11000000IFCNSYSCLK=0024.5MHz/80124.5MHz/41024.5MHz/21124.5MHz/1嵌入式系统应用技术4.2 定时器相关的寄存器（续1）T0时钟=系统时钟/定时器分频CKCON：时钟控制寄存器T1M：类似于T0M。T0M：0=T0时钟由分频位（SCA）决定。1=T0时钟为系统时钟SCA：T0、T1 分频位D7D6D5D4D3D2D1D0复位值略略略略T1MT0MSCA00000000SCAT0、T1时钟00系统时钟/1201系统时钟/410系统时钟/4811外部时钟/8嵌入式系统应用技术4.3定时器的初值例如：振荡器分频=1，T0分频=12，求定时10ms的初值=？振荡器分频=1：OSCICN|=0 x03;SYSCLK=24.5MHzT0分频=12(默认)：CKCON=0 x00;T0时钟=24.5/12=2.0417MHz10ms计数=10000(us)*2.0417(次/us)=20417T0初值=65536-20417内部振荡24.5MHzOSCICN：IFCN振荡器分频定时器分频CKCON：T0M、SCAT0时钟嵌入式系统应用技术4.4 定时器中断实例例题：用定时器及中断功能，构造C8051F310应用程序框架，具有1ms、10ms、100ms、1s函数调用。利用程序框架，编制发光管D2每秒亮100ms的程序。100ms1s嵌入式系统应用技术4.4 定时器中断实例（续1）#include/C8051F310的SFR定义/T0时钟=24.5/12=2.0417MHz，10ms计数=10000(us)*2.0417(次/us)=20417#defineT0_VAL(65536-20417)/T0初值sbitLED=P33;/LED位定义bitb10ms;/10ms标志unsigned char Cnt10ms;/-初始化-void First(void)PCA0MD&=0 x40;/WDTE=0(禁止看门狗)P3MDOUT=0 x08;/LED=P3.3推挽输出OSCICN|=0 x03;/SYSCLK=24.5MHzCKCON=0 x00;/默认值：T0=系统时钟/12TMOD=0 x01;/T0方式1TH0=T0_VAL/256;TL0=T0_VAL%256;TR0=1;/启动T0ET0=1;EA=1;嵌入式系统应用技术4.4 定时器中断实例（续2）/-10ms处理-void do_10ms(void)/-100ms处理-void do_100ms(void)/-1s处理-void do_1s(void)LED=!LED;/LED 亮1秒、暗1秒嵌入式系统应用技术4.4 定时器中断实例（续3）/-主程序-void main(void)First();/初始化while(1)if(b10ms)b10ms=0;do_10ms();if(Cnt10ms%10=0)do_100ms();if(+Cnt10ms=100)Cnt10ms=0;do_1s();嵌入式系统应用技术4.4 定时器中断实例（续4）/-定时中断 10ms-void T0_Int(void)interrupt 1TH0=T0_VAL/256;TL0=T0_VAL%256;b10ms=1;注意：中断函数定义n函数名任意，n加上 interrpt n修饰，n为中断号，T0中断为1号中断。n中断函数的入口参数、出口参数均为void。嵌入式系统应用技术4.4 定时器中断实例（续5）要实现LED每秒亮100ms的效果，只要每秒点亮LED，每100ms熄灭LED即可。/-100ms处理-void do_100ms(void)LED=0;/熄灭LED/-1s处理-void do_1s(void)LED=1;/点亮LED嵌入式系统应用技术4.5 提高题（1）用DP-51实验箱，使LED1以1秒闪烁，LED2以2秒闪烁，LED2LED8流水点亮。嵌入式系统应用技术实例5 UART应用n5.1 交叉开关n5.2 交叉开关相关的寄存器n5.3 波特率n5.4 UART应用实例n5.5 UART应用实例bn5.6 提高题嵌入式系统应用技术n数字交叉开关原理框图嵌入式系统应用技术5.1 交叉开关P0.0P2.3管脚，通过交叉开关，分配给GPIO或数字外设UARTSMBus等P0.07P1.07P2.03交叉开关P0.0脚P2.4脚P3.4脚P2.47P3.04。P2.3脚.XBR0，XBR1，PnSKIP.嵌入式系统应用技术5.1 交叉开关（续1）n交叉开关：优先权交叉开关译码器n某些数字资源（如UART、SMBus等）需要引脚，交叉开关为其分配引脚。n从P0.0到P2.3按顺序分配（UART0总是使用P0.4和P0.5）。nPnSKIP中被置1的那些位，将被跳过。如用于VREF、模拟输入、晶振或 GPIO 的引脚。嵌入式系统应用技术5.1 交叉开关（续2）没有引脚被跳过（PnSKIP=0 x00）的交叉开关优先权译码表 嵌入式系统应用技术5.1 交叉开关（续3）晶体引脚被跳过的交叉开关优先权译码表 嵌入式系统应用技术5.2 交叉开关相关的寄存器XBR0：交叉开关寄存器0SMB0E：SMBus I/O 使能位，1=连到端口引脚。URT0E：UART I/O 使能位，1=连到端口引脚。其他省略位：其他数字外设使能。XBR1：交叉开关寄存器1XBARE：交叉开关使能位。要使用交叉开关，应使XBARE=1。其他省略位：其他数字外设使能。D7D6D5D4D3D2D1D0复位值略略略略略SMB0E略URT0E00000000D7D6D5D4D3D2D1D0复位值略XBARE略略略略略略00000000嵌入式系统应用技术5.3 波特率使用内部振荡器时的波特率内部振荡24.5MHzOSCICN：IFCN振荡器分频定时器分频CKCON：T1M、SCAT1时钟系统时钟T1定时溢出溢出T1：方式2波特率2T1时钟嵌入式系统应用技术5.3 波特率（续1）UART0 波特率公式：波特率=2例：振荡器分频=1，T1分频=12，波特率=9600，求T1的初值=？解：振荡器分频=1：OSCICN|=0 x03;SYSCLK=24.5MHzT1分频=12(默认)：CKCON=0 x00;T1时钟=24.5/12=2.0417MHz波特率=9600T1计数值=2041700/9600/2=106T1初值=256 106=150T1CLK(256-T1H)嵌入式系统应用技术RS-2325.4 UART应用实例例题：C8051F310通过串口发送一些信息。通过电脑运行的串口调试软件显示这些信息。C8051F310目标板C8051F310嵌入式系统应用技术5.4 UART应用实例（续1）#include/C8051F310的SFR定义#include/可以使用printf等函数#defineT0_VAL(65536-20417)/T0初值sbitLED=P33;/LED位定义bitb10ms;/10ms标志unsigned char Cnt10ms;/-初始化-void First(void)PCA0MD&=0 x40;/WDTE=0(禁止看门狗)P3MDOUT=0 x08;/LED=P3.3推挽输出CKCON=0 x00;/默认值：T0=系统时钟/12TMOD=0 x21;/T1方式2，T0方式1TH0=T0_VAL/256;TL0=T0_VAL%256;TR0=1;/启动T0ET0=1;EA=1;嵌入式系统应用技术5.4 UART应用实例（续2）/-UART初始化-void UART_init(void)OSCICN|=0 x03;/SYSCLK=24.5MhzXBR0=0 x01;/交叉开关0：允许UARTXBR1=0 x40;/交叉开关1：允许XBARSCON0=0 x10;/SCON0:8位，允许接收，TH1=(256-106);/波特率=9600TL1=TH1;TR1=1;/启动 Timer1TI0=1;/TI 发送完成嵌入式系统应用技术5.4 UART应用实例（续3）/-10ms处理-void do_10ms(void)/-100ms处理-void do_100ms(void)/-1s处理-void do_1s(void)LED=!LED;/LED闪烁printf(“rnHello”);/向串口输出字符串嵌入式系统应用技术5.4 UART应用实例（续4）/-主程序-void main(void)UART_init();/UART初始化First();/初始化while(1)if(b10ms)b10ms=0;do_10ms();if(Cnt10ms%10=0)do_100ms();if(+Cnt10ms=100)Cnt10ms=0;do_1s();嵌入式系统应用技术5.4 UART应用实例（续5）/-定时中断 10ms-void T0_Int(void)interrupt 1TH0=T0_VAL/256;TL0=T0_VAL%256;b10ms=1;由于系统函数printf()占用资源比较多，建议自己编写简单的字符串输出函数Fs_Str()。嵌入式系统应用技术5.5 UART应用实例b不使用printf函数，自己构建Fs_Str函数：/-串口发送1字节-void Fs_1Byte(unsigned char v)SBUF0=v;while(!TI0);TI0=0;/-串口发送code字符串-void Fs_Str(unsigned char code*Str)while(*Str)Fs_1Byte(*Str+);去掉头文件#include 在使用printf(“rnHello);的地方，改为Fs_Str(rnHello);嵌入式系统应用技术5.4 UART应用实例（续5）无printf、Fs_Str函数时，资源占用：Program Size:data=20.1 xdata=0 code=125用printf函数时，资源占用：Program Size:data=41.2 xdata=0 code=1183推算，printf需要资源：data=41.2-20.1=21.1，code=1183-125=1058用自建Fs_Str函数，资源占用：Program Size:data=23.1 xdata=0 code=194推算，Fs_Str函数需要资源：data=23.1-20.1=3，code=194-125=69嵌入式系统应用技术5.6 提高题（1）试将上述例题中的波特率改为4800。（2）通过串口，将温度值每秒一次发送到电脑。（3）通过串口，发送以下信息：按一次S2，将C8051F310内部RAM的00H7FH单元的内容发送到电脑显示。嵌入式系统应用技术实例6 SMBus应用(24C0X)n6.1 SMBus规范n6.2 24C0X简介n6.3 I2C底层程序n6.4 I2C测试程序(24C0X)n6.5 提高题(24C0X)嵌入式系统应用技术6.1 SMBus规范SMBus与I2C兼容用2根导线传递双向信号：SDA：串行数据SCL：串行时钟典型SMBus 连接：嵌入式系统应用技术6.1 SMBus规范（续1）SMBus规定：SCL=0时，SDA可以变化；SCL=1时，SDA的变化有特殊定义。开始位：SCL=1时，SDA的下跳变。停止位：SCL=1时，SDA的上跳变。数据1：SCL=1时，SDA的1。数据0：SCL=1时，SDA的0。应答ACK：即数据0。应答NACK：即数据1。SCLSDA开始位停止位SCLSDA数据1数据0ACKNACK嵌入式系统应用技术6.1 SMBus规范（续2）主器件：发开始位、停止位，发SCL。通常由MCU担任。从器件：听从主器件指挥。通常为各种外围功能芯片。可以有1个主器件，多个从器件。每个从器件有从地址SLA，最低位为读写位，0=写，1=读。例如：I2C接口E2PROM芯片24C0X的从地址为1010000X，(0 xA0)I2C接口键盘及LED驱动ZLG7290的从地址为0111000X，(0 x70)I2C接口日历芯片PCF8563的从地址为1010001X，(0 xA2)主、从器件都可以发送、接收。接收者负责返回应答信号ACK或NACK一次通讯过程由1个开始位、若干数据字节+应答、1个停止位组成嵌入式系统应用技术6.2 24C0X简介n24C01A/02A/04An1K/2K/4K位的电擦除PROM。n使用标准2线串行接口I2C。n同一总线中最多可连接8个24C01/02或4个24C04。n有硬件写保护功能。24C01A 24C02A 24C04A组织 128825682256 8嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序例题：以F310为主器件，24C02为从器件为例，编制I2C底层程序和测试程序。1KVCCF310P0.1 SCLP0.0 SDAGND24C02SCL A0SDA A1 A2GND WP嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续1）/-口位地址定义-sbitSDA=P00;sbitSCK=P01;/-发送1个开始位-void Start(void)SDA=1;SCK=1;SDA=0;SCK=0;SDA=1;/释放SDA/-发送1个停止位-void Stop(void)SDA=0;SCK=1;SDA=1;SCLSDA起始位结束位嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续2）bit bACK;/-发出1个NACK，也用于读入ACK-bit TestACK()SDA=1;SCK=1;bACK=SDA;SCK=0;return(bACK);/-发出1个ACK-void I2C_ACK(void)SDA=0;SCK=1;SCK=0;SDA=1;SCLSDANACKACK嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续3）/-输出8位。入口 v=发送的数据-void Out8Bit(uchar v)uchar i;for(i=0;i8;i+)SDA=(bit)(v&0 x80);/高位移到SDASCK=1;/发1个时钟SCK=0;v=v1;TestACK();/发送SDA=1，以接收ACKSCLSDA写出数据1写出数据0嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续4）/-输入8位。入口：fACK=发送的ACK，返回：接收的数据-uchar In8Bit(bit fACK)uchar i,v=0;for(i=0;i8;i+)SCK=1;/发1个时钟v=v1;v=v|(uchar)(SDA);/读SDASCK=0;if(fACK)I2C_ACK();/发ACKelseTestACK();/发NACKreturn(v);SCLSDA读到数据1读到数据0嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续5）MCU写出1字节到E2PROM：从应答主发送0=Wr1 0 1 0 0 0 0 0嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续6）/-写出1个字节。入口 Addr=8位地址，v=数据-void I2C_Wr1By(uchar Addr,uchar v)Start();/发送1个开始位Out8Bit(0 xa0);/发出器件slave地址，24系列为1010XXX0写Out8Bit(Addr);/发送存储单元地址Out8Bit(v);/发送写数据Stop();/发送1个停止位ACKPol();/ACK轮询，检查写完成/-ACK轮询，等待写完成。-void ACKPol(void)bACK=1；while(bACK)/取EE的ACKStart();/发送1个开始位Out8Bit(0 xa0);/发写命令，如果器件忙，bACK=1Stop();/发送1个停止位嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续7）MCU从E2PROM读入1字节：从应答主应答主发送从发送0=Wr1=Rd1 0 1 0 0 0 0 01 0 1 0 0 0 0 1嵌入式系统应用技术6.3 I2C底层程序（续8）/-读入1个字节。入口 Addr=8位地址，返回读入数据-uchar I2C_Rd1By(uchar Addr)uchar v;Start();/发送1个开始位Out8Bit(0 xa0);/发出器件slave地址，24系列为1010XXX0写Out8Bit(Addr);/发送存储单元地址Start();/再发送1个重启动命令Out8Bit(0 xa1);/发出器件slave地址，24系列为1010XXX1读v=In8Bit(0);/读入1字节数据,发NACK，告诉器件要结束了Stop();/发送1个停止位return(v);嵌入式系统应用技术6.4 I2C测试程序(24C0X)#include/C8051F310的SFR定义/-初始化-void First(void)PCA0MD&=0 x40;/WDTE=0(禁止看门狗)P0MDOUT=0 x00;/P0.0=SDA,P0.1=SCK,OC输出XBR1=0 x40;/交叉开关1：允许XBAR/-主程序(测试I2C函数)-void main(void)uchar Addr=0 x02,Wr_v=0 x40,Rd_v;First();/初始化while(1)I2C_Wr1By(Addr,Wr_v);/将Wr_v的值写出到Addr地址Rd_v=I2C_Rd1By(Addr);/读入Addr地址的值到Rd_vAddr+;Wr_v+;嵌入式系统应用技术6.5 提高题(24C0X)（1）通过串口读取24C0X：键入“D0”，显示24C0X的00H0FH单元的内容，键入“D1”，显示24C0X的10H1FH单元的内容，依此类推。（2）通过串口读写24C0X：键入一个字符串，以回车结束，保存到24C0X。断电重新启动后，显示一次24C0X中保存的字符串。嵌入式系统应用技术实例7 I2C应用(ZLG7290)n7.1 ZLG7290简介n7.2 F310与ZLG7290的连接n7.3 ZLG7290的驱动n7.4 ZLG7290测试程序n7.5 提高题(ZLG7290)嵌入式系统应用技术7.1 ZLG7290简介n特点nLED/键盘驱动芯片nI2C串行接口，写：0 x70；读：0 x71n可驱动8位共阴数码管和64个按键。n可控扫描位数，可控任一数码管闪烁。n无需外接元件驱动LED。n提供键盘中断。n可检测键的连击次数。嵌入式系统应用技术7.2 F310与ZLG7290的连接C8051F310与ZLG7290连接示意图ZLG7290SDASCLINTRSTF310P10P11P12P13VCC1K位置0嵌入式系统应用技术7.3 ZLG7290的驱动nZLG7290速度较慢，I2C驱动中要加延时例如：void nop(uchar n)for(;n!=-1;n-);/*发送1个启动命令*/void Start(void)SDA=1;nop(1);SCK=1;nop(1);SDA=0;nop(1);SCK=0;nop(1);SDA=1;nop(1);嵌入式系统应用技术7.3 ZLG7290的驱动（续1）nZLG7290显示通讯接口：n从地址=0 x70n内部有寄存器0 x000 x17，7、8号是命令接口n在第w个位置处显示v的方法是，连续向7、8号寄存器写入：nDP=1：小数点亮nFlash=1：闪烁n最右边数码管的位置w=0n显示值v=0Fn例如：在第7个位置处显示3：向7、8号送0 x67、0 x03寄存器D7D6D5D4D3D2D1D070110显示位w8DPFlash0显示值v嵌入式系统应用技术7.3 ZLG7290的驱动（续2）连续写出n个字节的函数：/入口 sla=从地址，Addr=8位地址，*s=指向数据，n=数据个数void I2C_WrnBy(uchar sla,uchar Addr,uchar data*s,uchar n)uchar i;Start();/发送1个开始位Out8Bit(sla);/发出器件slave地址，ZLG7290为0 x70Out8Bit(Addr);/发送存储单元地址for(i=0;in;i+)/连续n次Out8Bit(*s+);/发送写数据 Stop();/发送1个停止位嵌入式系统应用技术7.3 ZLG7290的驱动（续3）zlg7290 显示命令(在第w位，显示v)：#define ZLG7290_sla 0 x70/ZLG7290的从地址=0 x70void ZLG7290_Disp(uchar w,uchar v)uchar Data2;Data0=0 x60+w;Data1=v;I2C_WrnBy(ZLG7290_sla,0 x07,Data,2);Delay(10);例如：在第7个位置处显示3：ZLG7290_Disp(7,3);嵌入式系统应用技术7.3 ZLG7290的驱动（续4）ZLG7290键盘通讯接口：n当有按键时，ZLG7290发出INT=0n1号寄存器为键值寄存器，0=无键，116=键值。读键程序：sbit KEY_INT=P12;uchar key;if(KEY_INT=0)key=I2C_Rd1By(ZLG7290_sla,1);/从1号寄存器读入键值ZLG7290_Disp(0,key);/在第0位处，显示键值嵌入式系统应用技术7.3 ZLG7290的驱动（续4）ZLG7290的复位：n初始化时做一次，n向RST发出一个负脉冲，n延时一段时间，等待ZLG7290完成复位。复位函数：sbit ZLG_RST=P13;/ZLG_RST管脚要上拉1K电阻，抗干扰/-zlg7290 复位-void ZLG7290_reset(void)ZLG_RST=0;Delay(1);ZLG_RST=1;Delay(200);嵌入式系统应用技术7.4 ZLG7290测试程序先在数码管上显示“76543210”，然后，每按一键，在第0位置处显示键值。void main(void)uchar i,key;First();/初始化ZLG7290_reset();for(i=0;i8;i+)ZLG7290_Disp(i,i);/在第i位处，显示i值while(1)if(KEY_INT=0)key=I2C_Rd1By(ZLG7290_sla,1);/从1号寄存器读入键值ZLG7290_Disp(0,key);/在第0位处，显示键值嵌入式系统应用技术7.5 提高题(ZLG7290)（1）在右边3个数码管上显示一个0255的计数值，每0.1秒增1。（2）在上题基础上，增加以下功能：当按过1号键，每0.1秒增1；按过2号键，每0.1秒减1。嵌入式系统应用技术实例8 I2C应用(PCF8563T)n8.1 PCF8563T简介n8.2 F310与PCF8563T的连接n8.3 PCF8563T的驱动n8.4 PCF8563T测试程序n8.5 提高题(PCF8563T)嵌入式系统应用技术8.1 PCF8563T简介n特点n实时时钟日历芯片，nI2C串行接口，写：0 xA2；读:0 xA3 n可编程时钟输出，n报警和定时器.嵌入式系统应用技术8.2 F310与PCF8563T的连接C8051F310与PCF8563T连接示意图PCF8563TSDASCL年月日时分秒C8051F310P10P11VCC1K嵌入式系统应用技术8.3 PCF8563T的驱动nPCF8563T显示通讯接口：n从地址=0 xA2n内部有16个寄存器0 x000 x0Fn0、1号是控制寄存器，初始化为0即可n第28号是日历时间，BCD码格式n例如：10秒=0 x10寄存器2345678内容秒分时日星期月年范围059059023131061120099嵌入式系统应用技术8.3 PCF8563T的驱动（续1）连续读入n个字节的函数：/入口 sla=从地址，Addr=8位地址，buf=数据指针，n=数据个数void I2C_RdnBy(uchar sla,uchar Addr,uchar*buf,uchar n)uchar i;Start();/发送1个启动命令Out8Bit(sla);/发出器件写地址，PCF8563T为0 xa2Out8Bit(Addr);/发送存储单元地址Start();/再发送1个重启动命令Out8Bit(sla|1);/发出器件读地址，PCF8563T为0 xa3for(i=0;in-1;i+)/前n-1个字节*buf+=In8Bit(1);/读入1字节数据,有ACK，告诉器件还要读*buf=In8Bit(0);/读入最后1字节数据,无ACK，告诉器件不读了Stop();/发1个停止嵌入式系统应用技术8.3 PCF8563T的驱动（续2）nzlg7290译码显示中没有“-”字型，采用单段命令n在第d段点亮/熄灭1段，连续向7、8号寄存器写入：nOn=1：亮，On=0：灭，n例如：点亮第1个数码管的“-”：向7、8号送0 x01、0 x8E寄存器D7D6D5D4D3D2D1D07000000018On0第d段数码管abcdefgdp000H01H02H03H04H05H06H07H108H09H0AH0BH0CH0DH0EH0FH.嵌入式系统应用技术8.3 PCF8563T的驱动（续3）nzlg7290译码显示中没有“-”字型，采用单段命令zlg7290 显示1段命令(在第d段)的函数：/-zlg7290 显示1段命令(在第d段)-void ZLG7290_duan(uchar d)uchar Data2;Data0=0 x01;Data1=0 x80+d;/开显示I2C_WrnBy(ZLG_sla,0 x07,Data,2);Delay(10);嵌入式系统应用技术8.3 PCF8563T的驱动（续4）n把多处用到的功能，编程函数。nBCD码可以作为16进制数显示，如0 x12显示为12。在数码管第w+1,w位，显示16进制数v的函数：void DispFF(uchar w,uchar v)ZLG7290_Disp(w+0,v%16);/个位ZLG7290_Disp(w+1,v/16);/十位嵌入式系统应用技术8.4 PCF8563T测试程序在数码管上显示时、分、秒，格式为“12-30-50”。uchar buf5=0 x00,0 x00,0 x50,0 x30,0 x12;/初始化字，12:30:50#define shibuf2/*时*/#define fenbuf1/*分*/#define miabuf0/*秒*/void main(void)First();/初始化ZLG7290_duan(5*8+6);/第5位（左1），第1段（G）ZLG7290_duan(2*8+6);/第2位（左5），第1段（G）I2C_WrnBy(RTC_sla,0,buf,5);/初始化PCF8563while(1)I2C_RdnBy(RTC_sla,2,buf,3);/读时、分、秒DispFF(6,shi);/显示时DispFF(3,fen);/显示分DispFF(0,mia);/显示秒嵌入式系统应用技术8.5 提高题(PCF8563T)（1）设计一个电子钟，平时显示时间：“时-分-秒”，按一下1号键，切换到显示日期：“年.月.日”，3秒后恢复显示时间。（2）设计一个可以修改当前时间和日期的电子钟，操作方法自己设计。嵌入式系统应用技术完xiexie!xiexie!谢谢！谢谢！