PDF《zC总线的 MSP 4 3》

_ 塑壹 .

大连理工大学机械工程学院佟宇亚涛基于I z C 总线的M S P

4 3

0 单片机应用系统设计 A n A p p l i c a t i o n S y s t e m B a s e d o n MS P

4 3

0 wi t h

1 2 C B u s 摘要关键词 引言 本文以MS P

4 3

0 F

1 6

9 单片机为例 , 介绍 了在温度控制 系统中基于I C总线, 实现单片机 与键盘、 显示器的 硬 件连接 及 系统软 件 设计方 法. I C总线;

MS P

4 3

0 ;

低功耗;

单片机 串行护展总线技术是新一代单片机技术发展的一 个显著特点. 其中P H I L I P S 公司推出的I C 总线最为著 名,它包括一个两端接口, 通过一个带有缓冲区的接 口, 数据可 以被I C发送或接收 , 控制和状态信息 则通 过一套 内存映射寄存器来传送 . 与并行扩展总线相 比, 串行扩展总线有突出的优点: 电路结构简单 , 程序编写 方便 , 易于实现用户系统软硬件 的模块化 、 标准化等 . 本文是把 I C总线应用到MS P

4 3

0 单片机温度控制系统 中的一个典型实例. I c总线是用2 根双向I / O信号线( 串行时钟线S C L 和串行数据线 S D A ) 把多种器件连接起来 , 并实现器件 之间的串行通讯. MS P

4 3 0是TI公司一种具有超低功耗的功能强大 的16位单片机, MS P

4 3

0 F

1 6

9 是该系列中的一种型号. 它 内部集成

2 个16位定时器,1 个高速

1 2 位A/D转换 器,1

2 位或

8 位的双重 D / A转换器,2 个通用 同步/ 异 步通讯接口和

1 个I

2 C模块.我们就是利用其I

2 C模块 来对 MS P

4 3

0 F

1 6

9 单片机进行扩展 . 系统硬件设计 该系统实现对曲轴的热处理进行温度控制.曲轴 的热处理工艺为:曲轴放入淬火加热炉以3

5 0 o C~

4 0

0 ℃/ h 加热 , 到9

1 0 o c ~

9 3

0 ~ C保温

1 .

5 h , 淬 火冷却至室温 , 进炉5

5 0 ~ C~6

0 0 ℃回火2 .

5 h .因此, 系统需要同时对 淬火炉和回火炉进行温度控制. 在此系统中, 我们需要 分别设计键盘模块和L E D显示模块, 通过键盘实现温 度、 P I D参数、 时间周期等参数的人工输入设定, 通过 L E D分别实时显示淬火炉和回火炉的温度.在以往的 单片机应用系统 中,键盘接 口和L E D显示接 口一般是 通过并行总线扩展的,其特点是信息传送速度快 ,但 占用的口线多,电路复杂.有了I

2 C B U S后,可通过 I C B U S 进行系统扩展,这时只要用 S C L和S D A两根 信号线就可将单片机与外围器件连接起来,使 占用 的 信号线少 ,电路大大简化 ,系统电路结构如 图1所示 . 图中键盘接 口是通过 P C F

8 5

7 4 扩展的 ,P C F

8 5

7 4 是8位I/O扩展器 , 具有

8 位准双 向口和 I C总线接 口, 每位都可单独设为输入或输出, 功耗低, 输出有锁存, 驱动能力强 , 还具有 中断请求功能. 本方案中, 该芯片 作为

4 x

4 矩阵式键盘与单 片机接 口, 初始化后, P

0 一P3为输出低电平, P

4 一P7为输入, 平时单片机执行其它程 序,当有任一键按下时,该芯片在 I N T端产生中断请 求信号,C P U响应 中断进入 中断服务程序 .在该芯 片中, A

2 一A0为地址引脚 , 由引脚电平确定, 在该系统 中A0接高 电平 ,A

1 、A

2 接地 ;

P

0 一P7为准双 向口;

I N T 为 中断请求输出,低电平有效 ,需要注意的是该端应 通过上拉电阻上拉.当单片机主节点对 P C F

8 5

7 4 进行 一 个字节的写操作时 , 即实现了I / O口的数据输 出. I