按平台模式设计的虚拟I2C总线软件包VIIC

时间：2023-05-01 11:36:35 电子通信论文我要投稿

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摘要：VIIC是主方式下的虚拟I2C总线软件包，用于80C51系列单片机的单主系统中。只需两根普通I/O口线就可随时扩展I2C总线外围器件。将VIIC1.0装入程序存储器中，对其中的符号单元赋值后，使用三条通用操作命令就可实现任何I2C总线外围器件的应用程序设计。本文以VIIC为例，介绍应用软件形式的广义平台设计方法，给出VIIC1.0程序文本。按照这一思路，也可移植到其他系列的嵌入式系统中。

关键词：平台模式虚拟I2C总线VIIC应用程序设计

一、I2C总线及其虚拟应用

1. I2C总线应用呼唤平台模式

目前，单片机应用系统的外围扩展已从并行方式为主过渡到以串行方式为主的时代。许多新型外围器件都带有串行扩展接口。通常的串行扩展接口和串行扩展总线有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总线等。其中，I2C总线提供了较完善的总线协议、最简单的串行连接方式，并提供了总线操作的状态处理软件包，因而得到了广泛的应用。但厂家并未提供完善的平台模式应用软件包。因此，用户在扩展I2C总线外围器件时，还要在了解I2C总线协议、操作原理的基础上，采用直接方式进行I2C总线外围器件的应用程序设计。迄今为止，许多期刊的文章中还是以这种方式来介绍I2C总线的扩展应用。由于I2C总线协议的复杂性和操作管理的特殊性，从I2C总线结构原理到I2C总线应用的直接设计方式难度较大，使I2C总线推广应用较慢。因此，迫切呼唤推出I2C总线的应用软件平台，使人们不必了解I2C总线就能设计I2C总线应用程序。

2. 广泛使用的主工作方式

I2C总线是1个十分完善的多主系统总线，总线上可以挂接多个MCU，因此有4种工作方式，即主发送、主接收、从发送、从接收。但实际的单片机应用系统绝大多数都是单个MCU系统，只用到I2C总线的主方式，即主发送与主接收。

3. 虚拟I2C总线的广泛需求

目前，有许多外围器件带有I2C总线接口，然而，带有I2C总线接口的MCU只有少数厂家的个别型号，致使I2C总线难以推广。因此，人们便使用MCU通用的I/O口来虚拟I2C总线接口。早期东芝公司在彩电中就在自己的MCU中虚拟I2C总线接口，实现I2C总线外围器件扩展的虚拟应用。

采用虚拟I2C总线后，任何1个厂家的单片机都可以无障碍地使用I2C总线外围器件。同样，虚拟I2C总线的应用也呼唤平台模式。

二、VIIC1.0软件包设计

VIIC1.0是物化形式为软件包文档的广义平台，适合在80C51单片机系列单主系统中应用。

按照广义平

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