首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
精选内容/技术社群/优惠产品,尽在小程序
立即前往
您找到你想要的搜索结果了吗?
是的
没有找到

树莓派I2C接口技术及Python SMBus串行I2C EEPROM应用编程

文章目录 一、I2C接口技术 1.I2C总线系统组成 2.I2C总线的状态及信号 3.I2C总线基本操作 4.启动和停止条件 5.I2C总线数据传输格式 二、I2C总线上拉电阻的估算与选取 三、树莓派与AT24C02接口实验电路及Python SMBus串行I2C EEPROM应用编程 1.启动RPi串行I2C接口及安装Python SMBus库 2. 树莓派与AT24C02 EEPROM接口实验电路 3. Python SMBus库函数介绍 4. 使用I2C Tools及Python SMBus读写AT24C02 EEPROM 一、I2C接口技术 I2C接口是嵌入式系统中常用的网络接口之一,它采用串行通信方式将MCU/传感器连接到系统总线,通过主机/从机的方式协调工作。 I2C/IIC(Inter-Integrated Circuit)总线是由PHILIPS公司于1982年针对MCU/传感器等应用需求而研制的一种两线式串行总线,用于连接MCU及传感器等设备。 I2C总线的主要特点如下: (1)I2C总线最主要的优点是其简单性和有效性。 (2)由于接口直接在组件之上,因此I2C总线占用的空间非常小,减少了电路板的空间和芯片管脚的数量,降低了互联成本。 (3)I2C总线的长度可高达25英尺(约7.6m),并且能够以标准模式100Kbps的传输速率支持40个组件。新一代I2C总线还支持高速模式400Kbps传输。 (4)I2C总线的另一个优点是支持多主控(multi-mastering), 其中任何能够进行发送和接收的设备都可以成为主总线。一个主控能够控制信号传输和时钟频率。当然,在任何时间点上只能有一个主控。 1. I2C总线系统组成 I2C总线协议包含两层协议:物理层和数据链路层。 在物理层,I2C总线仅使用了两条信号线:一个是串行数据线SDA (Serial DAta line),它用于数据的发送和接收;另一个是串行时钟线SCL (Serial Clock Line)构成的串行总线,它用于指示何时数据线上是有效数据,即数据同步。MCU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送,I2C标准模式最大传送速率为100kbps,I2C快速模式最大传输速率为400kbps。 在数据链路层,每个连接到I2C总线上的设备都有唯一的地址,设备的地址由系统设计者决定。在信息的传输过程中,I2C总线上并接的每一设备既是主设备(或从设备)又是发送器(或接收器),这取决于它所要完成的功能。 由I2C总线所构成的系统可以有多个I2C节点设备,并且可以是多主系统,任何一个设备都可以为主I2C;但是任一时刻只能有一个主I2C设备,I2C具有总线仲裁功能,以保证系统正确运行。主I2C设备发出时钟信号、地址信号和控制信号,选择通信的从I2C设备并控制收发。I2C总线要求:(1)各个节点设备必须具有I2C接口功能;(2)各个节点设备必须共地;(3)两根信号线必须接上拉电阻Rp。如图1所示。  图1 多I2C设备接口示意图 2. I2C总线的状态及信号 (1)空闲状态 SCL和SDA均处于高电平状态,即为总线空闲状态(空闲状态为何是高电平的道理很简单,因为它们都接上拉电阻)。 (2)占有总线和释放总线 若想让器件使用总线应当先占有它,占有总线的主控器向SCL线发出时钟信号。数据传送完成后应当及时释放总线,即解除对总线的控制(或占有),使其恢复成空闲状态。 (3)启动信号[S] 启动信号由主控器产生。在SCL信号为高时,SDA产生一个由高变低的电平变化,产生启动信号。 (4)结束/停止信号[P] 当SCL线高电平时,主控器在SDA线上产生一个由低电平向高电平跳变,产生停止信号。启动信号和停止信号的产生见图2所示。  图2 启动信号和停止信号的产生 (5)应答/响应信号[A/NA] 应答信号是对字节数据传输的确认。应答信号占1位,数据接收者接收1字节数据后,应向数据发出者发送一个应答信号。对应于SCL第9个应答时钟脉冲,若SDA线仍保持高电平,则为非应答信号(NA/ACK)。低电平为应答,继续发送;高电平为非应答,结束发送。 (6)控制位信号[R/nW] 控制位信号占1位,IIC主机发出的读写控制信号,高为读、低为写(对IIC主机而言)。控制位(或方向位)在寻址字节中给出。 (7)地址信号 地址信号为从机地址,占7位,称之为“寻址字节”(见表1)。 表1 寻址字节  下面对表1中的各字段进行说明。 器件地址(DA3-DA0):DA3-DA0是I2C总线接口器件固有的地址编码,由器件生产厂家给定,如AT24C××I2C总线EEPROM器件的地址为1010等。 引脚地址(A2、A1、A0):引脚地址由I2C总线接口器件的地址引脚A2、A1、A0的高低来确定,接高电平者为1,接地者为0。 读写控制位/方向位(R/n W):R/nW为1表示主机读,R/nW为0表示主机

02

【PADAUK】 应广PGS152单片机EEPROM芯片

第一节:PADAUK PGS152单片机EEPROM芯片概述 PADAUK PGS152单片机是一款功能强大的16位单片机,具有高度的可编程性和灵活性。其中,EEPROM芯片是该单片机的一个重要组成部分,用于存储非易失性数据。在本篇文章中,我们将深入探讨PADAUK PGS152单片机EEPROM芯片的特点、应用和使用注意事项。 第二节:PADAUK PGS152单片机EEPROM芯片特点 1. 容量大:EEPROM芯片具有较大的存储容量,可存储大量的数据。这使得该芯片适用于需要存储大量数据的各种应用。 2. 非易失性:EEPROM芯片具有非易失性特点,即掉电后数据不会丢失。这一特性使得EEPROM成为存储关键配置参数和运行状态数据的理想选择。 3. 耐久性:EEPROM芯片具有较长的耐久性,可经受住反复写入和擦除操作。这使得EEPROM适用于需要频繁修改数据的场合。 4. 可编程性:EEPROM芯片具有高度的可编程性,支持在应用中随时对数据进行修改和更新。这使得开发人员可以根据实际需求灵活地调整数据。 5. 易于使用:EEPROM芯片具有标准的接口和操作时序,使得开发人员可以轻松地将其集成到系统中。此外,该芯片还提供了丰富的开发工具和文档,方便开发人员快速上手。 第三节:PADAUK PGS152单片机EEPROM芯片应用 1. 存储配置参数:EEPROM芯片可用于存储设备的配置参数,如波特率、端口号等。在设备启动时,程序可以从EEPROM中读取这些参数,从而快速配置设备。 2. 存储运行状态数据:EEPROM芯片可用于存储设备的运行状态数据,如温度、压力等。这些数据对于设备的监控和维护至关重要。通过将数据存储在EEPROM中,开发人员可以随时读取这些数据并对设备进行相应的调整。 3. 用户数据存储:EEPROM芯片也可用于存储用户数据,如设备使用记录、交易数据等。这使得用户可以随时对数据进行备份和恢复,提高了设备的安全性和可靠性。 第四节:PADAUK PGS152单片机EEPROM芯片使用注意事项

01
领券