- 相關推薦
P87LPC764單片機的I2C總線顯示電路
摘要：I2C總線是Philips公司推出的芯片間串行傳輸總線。目前，已有不少大電氣公司半導體廠商推出了不少帶有I2C總線接口的單片機。本文介紹一種利用Philips公司生產的P87LPC764單片機作為I2C總線控制器與I2C總線顯示器件SAA1064構成的I2C顯示電路，并給出相應的程序清單。關鍵詞：I2C總線P87LPC764單片機SAA1064顯示電路
I2C總線是Philips公司推出的芯片間串行傳輸總線。它以串行數據線（SDA）和串行時鐘線（SCL）2根連線實現了完善的全雙工同步數據傳送，可以極方便地構成多機系統和外圍器件擴展系統。關于I2C總線的結構和工作原理詳見參考文獻1。
一、P87LPC764單片機I2C總線接口
P87LPC764是Philips公司生產的一種小封裝、低成本、高性能的單片機（有關它的詳細介紹見參考文獻2）。它采用80C51加速處理器結構，片內帶有支持I2C總線的硬件接口。當激活I2C總線時，P87LPC764端口1中的P1.2與P1.3分別作為SCL和SDA行使I2C總線功能。其I2C總線由3個特殊功能寄存器控制，這3個寄存器為I2C控制寄存器I2CON、I2C配置寄存器I2CFG和I2C數據寄存器I2DAT。各寄存器格式和位含義參見本刊第5期第36頁。
二、I2C總線顯示器件SAA1064
1.引腳功能
SAA1064是I2C總線系統中典型的LED驅動控制器件，為雙極型集成電路，有2×8位輸出驅動接口，可靜態驅動2位或動態驅動4位8段LED顯示器。SAA1064的器件地址為0111，其引腳地址端ADR按輸入電平大小將A1A0編為4個不同的從地址，故在1個I2C總線系統中最多可以掛接4片SAA1064，實現16位LED顯示。SAA1064為24腳雙列直插封裝，其引腳排列如圖1所示。
ADR尋址端，SAA1064通過對該腳輸入不同的模擬電壓，以確定其不同的地址。SAA1064規定輸入該腳的電壓值為VEE、（3/8）Vcc、（5/8）Vcc及Vcc時，分別對應十六地地址70H、72H、74H、76H（寫操作）或71H、73H、75H、77H（讀操作）。
CEXT時鐘振蕩器的外接電容，典型值為2.7nF。
P1～P8段驅動輸出端口1。P1為最低位，P8為最高位。
P9～P16段驅動輸出端口2。P9為最低位，P16為最高位。
MX1、MX2動態顯示方式時的公共極驅動信號輸出端，用以切換兩對數碼管輪流顯示。
SDA、SCLI2C總線的數據線和時鐘線。
2.數據操作格式
SAA1064除了與LED驅動控制相關的寫操作外，還有能反映系統上電標志的讀操作。SAA1064的讀操作狀態字節的讀出操作，其狀態字節僅最高位有意義，定義為PR。上電后PR為"1"，在對其進行讀狀態字節操作后清零。因此，PR=1表示從上次讀狀態后出現過掉電和加電。利用這一功能，在系統中可作為冷熱啟動標志。
（1）數據的輸入操作
SAA1064的顯示驅動控制只需要I2C總線對其進行寫入操作，即按照子地址（SUBADR）寫入控制命令字節及顯示器的段碼數據即可，其數據操作格式如下：
SSLAWASUBADRACOMAdata1Adata2Adata3Adata4AP
SLAW為SAA1064的地址。
SUBADR為SAA1064片內地址單元首址。
COM為SAA1064的控制命令。
data1～data4為動態顯示方式的4個LED顯示器的共陰極段選碼。
（2）子地址單元
SAA1064片內有5個地址單元，占用了3位地址位（SC、SB、SA），分別用于裝入控制字節和4個顯示段碼，具體地址分配如表1所列。由于SAA1064寫操作具有地址自動加1功能，故在數據操作格式的寫入順序中，SUBADR應為00H。
0000SASBSC單元地址功能000000000H控制寄存器00101H數字位101002H數字位201103H數字位310004H數字位410105H保留不用11006H保留不用11107H保留不用
（3）控制命令COM格式
SAA1064具有較強的控制功能，能實現亮度控制，顯示器測試，動、靜態及位亮、暗顯示。這些控制命令集中設置在控制寄存器中。控制命令（COM）格式如下：
-C6C5C4C3C2C1C0
C0動態、靜態顯示選擇，C0=1動態顯示。
C1數碼管1、3亮滅選擇，C1=1選擇亮。
C2數碼管2、4亮滅選擇，C2=1選擇亮。
C3測試位，C3=1時所有段點亮，正常工作時該位為0。
C4、C5、C6輸出電流控制位，為1時分別對應3mA、6mA、12mA。皆為1時輸出電流最大為21mA。
三、顯示電路實例
圖2是P87LPC764與SAA1064的接口電路實例。P87LPC764單片機采用6MHz的內部RC振蕩器，訪問4片SAA1064，驅動16只數碼管顯示，每片SAA1064的接線如圖2所示。
該應用電路是一個單主的I2C總線系統，不會出現總線競爭問題，而且數據傳送操作只有主發送方式，因此，在編程過程中沒有檢測總線錯誤。在數據發送過程中，每發送1個字節，都檢測應答信號，如無應答信號，建立標志位F0，程序重新開始發送數據。
以下是該I2C總線顯示電路的程序清單，顯示緩沖區為30H到3FH單元。
START：MOVR0，#30H；顯示緩沖區首地址
MOVR1，#17H；SAA1064控制碼
MOVR2，#70H；SAA1064（1）的地址
MOVR3，#04H；4片SAA1064
LOOP：ACALLDISP
JBF0，START；無應答信號重新開始
INCR2；
INCR2；
DJNZR3，LOOP；
┆
以下是顯示子程序
DISP:CLRF0;清除無應答標志
MOVI2CFG，#30H；請求成為I2C總線主機
JNBMASTER，$；等待成為I2C總線主機
MOVI2CON，#1CH；清除起動條件
MOVA，R2；取從設備地址
ACALLSEND；發送從設備地址
JBF0，DISP2；無應答信號轉移
MOVA，#0；SAA1064子地址
ACALLSEND；發送子地址
JBF0，DISP2；無應答信號轉移
MOVA，R1；取SAA1064控制碼
ACALLSEND；發送控制碼
JBF0，DISP2；無應答信號轉移
MOVR4，#04H；四只數碼管
DISP1：MOVA，@R0；取字形代碼
ACALLSEND；發送字形代碼
JBF0，DISP2；無應答信號轉移
INCR0；修正顯示單元地址
DJNZR4，DISP1；
DISP2：ACALLSSTP；發送停止位
RET；
；發送1個字節
SEND：MOVR4，#8H；設置數據格式為8位
SENDB：MOVI2DAT，A；發送數據位
RLA；取下一個數據位
JNBDRDY，$；等待數據準備好
DJNZR4，SENDB；
MOVI2CON，#0A0H；轉換為接收模式
JNBATN，$；等待應答信號
JNBRDAT，SENDE；是應答位嗎？
SETBF0；建立無應答信號標志
SENDE：RET；
；發送停止位
SSTP：CLRMASTRQ；取消主機位置
MOVI2CON，#21H；產生總線停止條件
JNBATN，$；等待
MOVI2CON，#20H；清除數據準備好標志
JNBATN，$；等待發送停止條件
MOVI2C0N，#91H；釋放I2C總線
CLRTIRUN；停止定時器I的運行
RET
【P87LPC764單片機的I2C總線顯示電路】相關文章：
MAX517與單片機的I2C總線數據通信08-06
I2C總線控制的TV顯示處理器TDA9332H及其應用08-06
基于CPLD的系統中I2C總線的設計08-06
基于VHDL的I2C總線控制核設計08-06
應用McBSP實現I2C總線控制器08-06
消費總線電力線接口電路的設計08-06