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I～2C总线研究及其应用系统设计

作　者: 何轶彬
导　师: 刘志强
学　校: 河北大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: I~2C总线微处理器高速模式显示器自动调整
分类号: TP336
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 459次
引　用: 4次
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内容摘要

早在1980’s，飞利浦公司提出了用于芯片间控制的双向两线串行I~2C总线，I~2C也可写作IIC指的是Inter-IC的首字母缩写。没有专门的串行扩展总线时，MCU只能通过并行总线和数据总线扩展外围器件。由于并行总线扩展时连线过多，外围器件工作方式各异，外围器件与数据存储器混合编址等，都给单片机应用系统设计带来布线复杂，线路板面积大，易引起EMI和ESD干扰等困难，这在一些比较复杂的应用系统是难以接受的。而采用I~2C总线仅用一条数据线(SDA)加一条时钟线(SCL)来完成数据的传输及外围器件的扩展，对于各节点的寻址是软寻址方式，节省了片选线。本文所介绍的采用I~2C总线技术设计的多频显示器就充分体现了上述优点。采用I~2C总线的彩色显示器具有高解析度、多功能、高可靠性、低成本和较高的性能，仅采用微处理器的两个引脚就可实现所有的调整功能。采用总线技术可使显示器的调整实现自动化，提高了整机的性能和劳动生产率，节省了成本。采用总线技术可使显示器的几乎所有功能都可通过集成IC实现，提高了系统的集成度，减少了外围元件，利于PCB设计和抗EMI、ESD的干扰设计，提高了整机的稳定性。随着各种通用型外围器件的增多，总线在通讯类产品、仪器仪表、工业测控等领域的应用也会逐渐成熟起来。

全文目录

第1章绪论  8-13
  1.1 应用系统设计中的串行扩展  8-9
  1.2 I~2C总线国内外发展现状及在系统设计中的意义  9-12
    1.2.1 I~2C总线的历史与发展  9-11
    1.2.2 I~2C总线在单片机应用系统设计中的意义  11-12
  1.3 本文研究内容  12-13
第2章 I~2C总线的结构与工作原理  13-31
  2.1 I~2C总线系统中的几个名词、术语  13-14
  2.2 I~2C总线的接口电路  14
  2.3 I~2C总线的信号及时序定义  14-17
    2.3.1 总线上数据的有效性  14-15
    2.3.2 总线数据传送的起始与停止  15-16
    2.3.3 总线信号时序要求  16-17
  2.4 I~2C总线上的数据传送格式  17-21
    2.4.1 I~2C总线上的数据传送  17-18
    2.4.2 应答信号(ACK)  18-19
    2.4.3 数据传送格式  19-21
  2.5 I~2C总线的寻址约定  21-25
    2.5.1 寻址字节的位定义  21-22
    2.5.2 寻址字节中的特殊地址  22-25
  2.6 I~2C接口的结构与工作原理  25-31
    2.6.1 输入滤波器和输出级  25-26
    2.6.2 总线的竞争与同步  26-27
    2.6.3 I~2C总线的特殊功能寄存器  27-31
第3章 I~2C总线规约的最新扩展  31-40
  3.1 高速模式器件物理接口描述  31-33
  3.2 高速模式下的数据传输格式  33-34
  3.3 总线上混合速度的实现  34-37
  3.4 10位寻址方式的扩展  37-40
    3.4.1 10位寻址字节  37-38
    3.4.2 10位地址的数据格式  38-40
第4章基于I~2C总线的多频彩显设计  40-67
  4.1 I~2C总线控制系统硬件构成  41-43
  4.2 微处理器及其软件设计  43-52
  4.3 I~2C总线的数据传输和各IC的功能实现  52-58
    4.3.1 Mcu与EEPROM的通信  52-54
    4.3.2 OSD IC MTV018  54-55
    4.3.3 同步处理IC TDA4856  55-56
    4.3.4 视放IC TDA9210  56-58
  4.4 EDID、DDC标准及其实现  58-61
  4.5 基于I~2C总线的整机自动调整的实现  61-64
    4.5.1 白平衡调整  62-63
    4.5.2 几何图形误差调整  63-64
  4.6 I~2C总线数据监测工具简介  64-67
第5章 I~2C总线应用展望  67-69
参考文献  69-71
致谢  71

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