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中频解调电路中的I2C总线接口电路

作者:时间:2010-08-12来源:网络收藏
(inter integrated circuit bus)由飞利浦公司于20世纪80年代研究开发。其简单性和有效性而被广泛用于连接微处理器及外围设备。在电视中,二线制的使得主控制器只需要2个引脚便可实现对电路所有功能的控制,且总线集成在器件中,各电路单元之间只需要最简单的连接,大大简化了电路板上的走线,减少了电路板面积,提高了其可靠性,降低了成本。
在该的接口电路中,基于I2C总线传输协议,通过对状态机与控制逻辑的优化设置,只需要1个3位的状态机便可实现电路的使能、启动、终止、应答、复位、选址等功能,电路得到了最优化,且通过地址选择位的增加,防止了芯片地址冲突,极大地改善了电路的可靠性及稳定性。

1 I2C总线的特点及数据传输
1.1 总线特点

I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的双向串行总线,I2C总线上的所有节点,如主控器、外围器件、接口模块都连接到SDA,SCL上,在总线备用时,SDA和SCL都保持高电平,I2C不工作时SCL嵌位在低电平。为了使总线上所有电路的输出都能实现“线与”功能,I2C总线接口电路的输出端必须是漏极开路结构,输出端要接上拉电阻。
1.2 总线的数据传输格式
I2C总线数据传送格式按图1进行。首先由主控设备发出起始信号(S),即SDA在SCL高电平期间由高电平跳变为低电平,然后主控器发送1个字节的数据。首先传送的是最高位(MSB)。在传输了每个字节之后,必须要有接收设备发出1位应答信号。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/180618.htm


起始信号后的第1个字节是寻址字节,寻址字节的高7位是接收设备的地址,第8位是方向位,“O”发送数据(写状态),“1”接收数据(读状态)。寻址字节后面可以有很多数据字节,每个字节后都要有一位发自接收设备的应答信号。在结束与该接收设备通信时,主控设备
必须发出终止信号(P),即在时钟线SCL为高电平期间,SDA由低电平跳变为高电平。

2 解调电路I2C总线接口的实现
电视中频解调电路中的I2C总线接口主要由输入滤波器、地址寄存器、移位寄存器、控制寄存器、状态机与控制逻辑、读状态寄存器、输出模式寄存器等构成,如图2所示。其中,输入滤波器具有I2C总线逻辑兼容电平,输入时钟与内部时钟同步,可滤除部分干扰信号。控制逻辑作为控制核心控制着每一部分的状态。地址寄存器存放着自己的7位地址,用来与接收到的地址比较。移位寄存器、输出模式寄存器与读状态寄存器端口并行相接,各存储着8位数据字节。


(1)起始信号与结束信号检测。起始信号与结束信号的检测由2个下降沿D触发器和1个反相器构成,如图3所示。D1在SDA从高电平跳变到低电平时触发,此时只有当SCL保持高电平时,Start才为1,即检测到起始信号。同理,D2在SDA从低电平跳变到高电平时触发,此时只有当SCL保持高电平时,Stop才为1,即检测到结束信号。

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