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文件名称:Texas Instruments 系列:MSP430 系列_(14).MSP430I2C通信.docx
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更新时间:2025-06-26
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MSP430I2C通信

I2C通信简介

I2C(Inter-IntegratedCircuit)是一种串行通信协议,用于在单片机和其他外设之间进行短距离通信。I2C使用两根线进行通信:SDA(数据线)和SCL(时钟线)。这两根线都是双向的,允许多个设备共享同一总线,通过地址来区分不同的设备。I2C协议支持多主多从结构,每个设备都有一个唯一的7位或10位地址。

I2C通信特点

简单性:仅需两根线即可实现通信。

低速:标准模式下通信速率为100kbps,快速模式下可达400kbps,高速模式下可达3.4Mbps。

多主多从:支持多个主设备和从设备同时连接到同一总线上。

仲裁机制:在多主设备竞争总线控制权时,能够自动进行仲裁。

应答机制:每个字节传输后,接收设备会发送一个应答信号。

I2C通信时序

I2C通信的基本时序包括启动、停止、数据传输和应答信号。以下是这些时序的详细说明:

启动条件:当SDA线从高电平变为低电平时,SCL线保持高电平,表示通信开始。

停止条件:当SDA线从低电平变为高电平时,SCL线保持高电平,表示通信结束。

数据传输:数据在SCL的高电平期间保持稳定,SDA线的状态在SCL的低电平期间改变。

应答信号:接收设备在每个字节传输后,在第9个时钟周期将SDA线拉低,表示已成功接收到数据。

MSP430I2C模块概述

MSP430系列单片机集成了I2C模块,用于实现I2C通信。该模块支持主模式和从模式,可以配置为发送或接收数据。MSP430的I2C模块通过一组寄存器进行控制和状态读取。

主要寄存器

UCBxCTL0:控制寄存器0,用于配置I2C模块的基本工作模式。

UCBxCTL1:控制寄存器1,用于配置I2C模块的高级工作模式。

UCBxBR0和UCBxBR1:波特率寄存器,用于设置通信速率。

UCBxI2CSA:I2C从设备地址寄存器,用于设置通信的目标从设备地址。

UCBxTXBUF:发送缓冲区寄存器,用于存放发送的数据。

UCBxRXBUF:接收缓冲区寄存器,用于存放接收到的数据。

UCBxSTAT:状态寄存器,用于读取I2C模块的当前状态。

UCBxIE:中断使能寄存器,用于控制中断。

UCBxIFG:中断标志寄存器,用于读取中断状态。

UCBxIV:中断向量寄存器,用于读取中断向量。

I2C主模式配置

在MSP430中配置I2C主模式的基本步骤如下:

初始化I2C模块:配置控制寄存器和波特率寄存器。

设置从设备地址:通过UCBxI2CSA寄存器设置目标从设备的地址。

启动通信:发送启动条件并开始数据传输。

发送数据:将数据写入UCBxTXBUF寄存器。

接收应答:检查UCBxSTAT寄存器确认从设备是否应答。

停止通信:发送停止条件结束通信。

示例代码

以下是一个在MSP430G2553单片机上配置I2C主模式并发送数据的示例代码:

#includemsp430.h

//I2C从设备地址

#defineI2C_SLAVE_ADDRESS0x48

voidI2C_Init(void){

//配置I2C引脚

P1SEL|=BIT6+BIT7;//设置P1.6和P1.7为USCI_B0功能

P1SEL2|=BIT6+BIT7;//设置P1.6和P1.7为USCI_B0功能

//配置I2C模块

UCB0CTL1|=UCSWRST;//软件复位USCI_B0

UCB0CTL0=UCMODE_3+UCMST+UCCLRACK+UCMODE_3+UCMM;//I2C主模式,清除ACK,多主模式

UCB0CTL1=UCSSEL_2+UCSWRST;//选择SMCLK时钟,保持软件复位

UCB0BR0=12;//设置波特率为100kHz

UCB0BR1=0;

UCB0I2CSA=I2C_SLAVE_ADDRESS;//设置从设备地址

UCB0CTL1=~UCSWRST;//取消软件复位

//使能中断

UCB0IE|=UCRXIE+UCTXIE;//使能接收和发送中断

__enable_interrupt();//全局中断使能

}

voidI2C_Start(void){

UCB0CTL1|=UCTXS