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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