按平臺模式設計的虛擬I2C總線軟件包VIIC

時間：2023-05-01 11:36:35 電子通信論文我要投稿

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摘要：VIIC是主方式下的虛擬I2C總線軟件包，用于80C51系列單片機的單主系統中。只需兩根普通I/O口線就可隨時擴展I2C總線外圍器件。將VIIC1.0裝入程序存儲器中，對其中的符號單元賦值后，使用三條通用操作命令就可實現任何I2C總線外圍器件的應用程序設計。本文以VIIC為例，介紹應用軟件形式的廣義平臺設計方法，給出VIIC1.0程序文本。按照這一思路，也可移植到其他系列的嵌入式系統中。

關鍵詞：平臺模式虛擬I2C總線VIIC應用程序設計

一、I2C總線及其虛擬應用

1. I2C總線應用呼喚平臺模式

目前，單片機應用系統的外圍擴展已從并行方式為主過渡到以串行方式為主的時代。許多新型外圍器件都帶有串行擴展接口。通常的串行擴展接口和串行擴展總線有UART的移位寄存器方式、MOTOROLA公司的SPI、NS公司的Microwire、Dallas公司的1Wire和Philips公司的I2C總線等。其中，I2C總線提供了較完善的總線協議、最簡單的串行連接方式，并提供了總線操作的狀態處理軟件包，因而得到了廣泛的應用。但廠家并未提供完善的平臺模式應用軟件包。因此，用戶在擴展I2C總線外圍器件時，還要在了解I2C總線協議、操作原理的基礎上，采用直接方式進行I2C總線外圍器件的應用程序設計。迄今為止，許多期刊的文章中還是以這種方式來介紹I2C總線的擴展應用。由于I2C總線協議的復雜性和操作管理的特殊性，從I2C總線結構原理到I2C總線應用的直接設計方式難度較大，使I2C總線推廣應用較慢。因此，迫切呼喚推出I2C總線的應用軟件平臺，使人們不必了解I2C總線就能設計I2C總線應用程序。

2. 廣泛使用的主工作方式

I2C總線是1個十分完善的多主系統總線，總線上可以掛接多個MCU，因此有4種工作方式，即主發送、主接收、從發送、從接收。但實際的單片機應用系統絕大多數都是單個MCU系統，只用到I2C總線的主方式，即主發送與主接收。

3. 虛擬I2C總線的廣泛需求

目前，有許多外圍器件帶有I2C總線接口，然而，帶有I2C總線接口的MCU只有少數廠家的個別型號，致使I2C總線難以推廣。因此，人們便使用MCU通用的I/O口來虛擬I2C總線接口。早期東芝公司在彩電中就在自己的MCU中虛擬I2C總線接口，實現I2C總線外圍器件擴展的虛擬應用。

采用虛擬I2C總線后，任何1個廠家的單片機都可以無障礙地使用I2C總線外圍器件。同樣，虛擬I2C總線的應用也呼喚平臺模式。

二、VIIC1.0軟件包設計

VIIC1.0是物化形式為軟件包文檔的廣義平臺，適合在80C51單片機系列單主系統中應用。

按照廣義平

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