P87LPC764单片机的I2C总线显示电路

2007-03-09 19:03:27来源: 互联网
摘要:I2C总线是Philips公司推出的芯片间串行传输总线。目前,已有不少大电气公司半导体厂商推出了不少带有I2C总线接口的单片机。本文介绍一种利用Philips公司生产的P87LPC764单片机作为I2C总线控制器与I2C总线显示器件SAA1064构成的I2C显示电路,并给出相应的程序清单。 关键词:I2C总线 P87LPC764单片机 SAA1064 显示电路 I2C总线是Philips公司推出的芯片间串行传输总线。它以串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)2根连线实现了完善的全双工同步数据传送,可以极方便地构成多机系统和外围器件扩展系统。关于I2C总线的结构和工作原理详见参考文献1。 一、P87LPC764单片机I2C总线接口 P87LPC764是Philips公司生产的一种小封装、低成本、高性能的单片机(有关它的详细介绍见参考文献2)。它采用80C51加速处理器结构,片内带有支持I2C总线的硬件接口。当激活I2C总线时,P87LPC764端口1中的P1.2与P1.3分别作为SCL和SDA行使I2C总线功能。其I2C总线由3个特殊功能寄存器控制,这3个寄存器为I2C控制寄存器I2CON、I2C配置寄存器I2CFG和I2C数据寄存器I2DAT。各寄存器格式和位含义参见本刊第5期第36页。 二、I2C总线显示器件SAA1064 1.引脚功能 SAA1064是I2C总线系统中典型的LED驱动控制器件,为双极型集成电路,有2%26;#215;8位输出驱动接口,可静态驱动2位或动态驱动4位8段LED显示器。SAA1064的器件地址为0111,其引脚地址端ADR按输入电平大小将A1A0编为4个不同的从地址,故在1个I2C总线系统中最多可以挂接4片SAA1064,实现16位LED显示。SAA1064为24脚双列直插封装,其引脚排列如图1所示。 ADR 寻址端,SAA1064通过对该脚输入不同的模拟电压,以确定其不同的地址。SAA1064规定输入该脚的电压值为VEE、(3/8)Vcc、(5/8)Vcc及Vcc时,分别对应十六地地址70H、72H、74H、76H(写操作)或71H、73H、75H、77H(读操作)。 CEXT 时钟振荡器的外接电容,典型值为2.7nF。 P1~P8 段驱动输出端口1。P1为最低位,P8为最高位。 P9~P16 段驱动输出端口2。P9为最低位,P16为最高位。 MX1、MX2 动态显示方式时的公共极驱动信号输出端,用以切换两对数码管轮流显示。 SDA、SCL I2C总线的数据线和时钟线。 2.数据操作格式 SAA1064除了与LED驱动控制相关的写操作外,还有能反映系统上电标志的读操作。SAA1064的读操作状态字节的读出操作,其状态字节仅最高位有意义,定义为PR。上电后PR为"1",在对其进行读状态字节操作后清零。因此,PR=1表示从上次读状态后出现过掉电和加电。利用这一功能,在系统中可作为冷热启动标志。 (1)数据的输入操作 SAA1064的显示驱动控制只需要I2C总线对其进行写入操作,即按照子地址(SUBADR)写入控制命令字节及显示器的段码数据即可,其数据操作格式如下: S SLAW A SUBADR A COM A data1 A data2 A data3 A data4 A P SLAW为SAA1064的地址。 SUBADR为SAA1064片内地址单元首址。 COM为SAA1064的控制命令。 data1~data4为动态显示方式的4个LED显示器的共阴极段选码。 (2)子地址单元 SAA1064片内有5个地址单元,占用了3位地址位(SC、SB、SA),分别用于装入控制字节和4个显示段码,具体地址分配如表1所列。由于SAA1064写操作具有地址自动加1功能,故在数据操作格式的写入顺序中,SUBADR应为00H。 0 0 0 0 SA SB SC 单元地址 功 能 0 0 0 0 0 0 0 00H 控制寄存器 0 0 1 01H 数字位1 0 1 0 02H 数字位2 0 1 1 03H 数字位3 1 0 0 04H 数字位4 1 0 1 05H 保留不用 1 1 0 06H 保留不用 1 1 1 07H 保留不用 (3)控制命令COM格式 SAA1064具有较强的控制功能,能实现亮度控制,显示器测试,动、静态及位亮、暗显示。这些控制命令集中设置在控制寄存器中。控制命令(COM)格式如下: - C6 C5 C4 C3 C2 C1 C0 C0 动态、静态显示选择,C0=1动态显示。 C1 数码管1、3亮灭选择,C1=1选择亮。 C2 数码管2、4亮灭选择,C2=1选择亮。 C3 测试位,C3=1时所有段点亮,正常工作时该位为0。 C4、C5、C6 输出电流控制位,为1时分别对应3mA、6mA、12mA。皆为1时输出电流最大为21mA。 三、显示电路实例 图2是P87LPC764与SAA1064的接口电路实例。P87LPC764单片机采用6MHz的内部RC振荡器,访问4片SAA1064,驱动16只数码管显示,每片SAA1064的接线如图2所示。 该应用电路是一个单主的I2C总线系统,不会出现总线竞争问题,而且数据传送操作只有主发送方式,因此,在编程过程中没有检测总线错误。在数据发送过程中,每发送1个字节,都检测应答信号,如无应答信号,建立标志位F0,程序重新开始发送数据。 以下是该I2C总线显示电路的程序清单,显示缓冲区为30H到3FH单元。 START:MOV R0,#30H ;显示缓冲区首地址 MOV R1,#17H ;SAA1064控制码 MOV R2,#70H ;SAA1064(1)的地址 MOV R3,#04H ;4片SAA1064 LOOP:ACALL DISP JB F0,START ;无应答信号重新开始 INC R2 ; INC R2 ; DJNZ R3,LOOP ; ┆ 以下是显示子程序 DISP:CLR F0 ;清除无应答标志 MOV I2CFG,#30H ;请求成为I2C总线主机 JNB MASTER,$ ;等待成为I2C总线主机 MOV I2CON,#1CH ;清除起动条件 MOV A,R2 ;取从设备地址 ACALL SEND ;发送从设备地址 JB F0,DISP2 ;无应答信号转移 MOV A,#0 ;SAA1064子地址 ACALL SEND ;发送子地址 JB F0,DISP2 ;无应答信号转移 MOV A,R1 ;取SAA1064控制码 ACALL SEND ;发送控制码 JB F0,DISP2 ;无应答信号转移 MOV R4,#04H ;四只数码管 DISP1:MOV A,@R0 ;取字形代码 ACALL SEND ;发送字形代码 JB F0,DISP2 ;无应答信号转移 INC R0 ;修正显示单元地址 DJNZ R4,DISP1 ; DISP2:ACALL SSTP ;发送停止位 RET ; ;发送1个字节 SEND:MOV R4,#8H ;设置数据格式为8位 SENDB:MOV I2DAT,A ;发送数据位 RL A ;取下一个数据位 JNB DRDY,$ ;等待数据准备好 DJNZ R4,SENDB ; MOV I2CON,#0A0H ;转换为接收模式 JNB ATN,$ ;等待应答信号 JNB RDAT,SENDE ;是应答位吗? SETB F0 ;建立无应答信号标志 SENDE:RET ; ;发送停止位 SSTP:CLR MASTRQ ;取消主机位置 MOV I2CON,#21H ;产生总线停止条件 JNB ATN,$ ;等待 MOV I2CON,#20H ;清除数据准备好标志 JNB ATN,$ ;等待发送停止条件 MOV I2C0N,#91H ;释放I2C总线 CLR TIRUN ;停止定时器I的运行 RET
编辑: 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/designarticles/mcu/200703/12297.html
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