摘要：I2C總線是Philips公司推出的芯片間串行傳輸總線。目前,已有不少大電氣公司半導體廠商推出了不少帶有I2C總線接口的單片機。本文介紹一種利用Philips公司生產的P87LPC764單片機作為I2C總線控制器與I2C總線顯示器件SAA1064構成的I2C顯示電路,并給出相應的程序清單。

    關鍵詞：I2C總線 P87LPC764單片機 SAA1064 顯示電路

I2C總線是Philips公司推出的芯片間串行傳輸總線。它以串行數(shù)據(jù)線（SDA）和串行時鐘線（SCL）2根連線實現(xiàn)了完善的全雙工同步數(shù)據(jù)傳送,可以極方便地構成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng)。關于I2C總線的結構和工作原理詳見參考文獻1。

一、P87LPC764單片機I2C總線接口

P87LPC764是Philips公司生產的一種小封裝、低成本、高性能的單片機（有關它的詳細介紹見參考文獻2）。它采用80C51加速處理器結構,片內帶有支持I2C總線的硬件接口。當激活I2C總線時,P87LPC764端口1中的P1.2與P1.3分別作為SCL和SDA行使I2C總線功能。其I2C總線由3個特殊功能寄存器控制,這3個寄存器為I2C控制寄存器I2CON、I2C配置寄存器I2CFG和I2C數(shù)據(jù)寄存器I2DAT。各寄存器格式和位含義參見本刊第5期第36頁。

二、I2C總線顯示器件SAA1064

1.引腳功能

SAA1064是I2C總線系統(tǒng)中典型的LED驅動控制器件,為雙極型集成電路,有2×8位輸出驅動接口,可靜態(tài)驅動2位或動態(tài)驅動4位8段LED顯示器。SAA1064的器件地址為0111,其引腳地址端ADR按輸入電平大小將A1A0編為4個不同的從地址,故在1個I2C總線系統(tǒng)中最多可以掛接4片SAA1064,實現(xiàn)16位LED顯示。SAA1064為24腳雙列直插封裝,其引腳排列如圖1所示。

    ADR 尋址端,SAA1064通過對該腳輸入不同的模擬電壓,以確定其不同的地址。SAA1064規(guī)定輸入該腳的電壓值為VEE、（3/8）Vcc、（5/8）Vcc及Vcc時,分別對應十六地地址70H、72H、74H、76H（寫操作）或71H、73H、75H、77H（讀操作）。

CEXT 時鐘振蕩器的外接電容,典型值為2.7nF。

P1～P8 段驅動輸出端口1。P1為最低位,P8為最高位。

P9～P16 段驅動輸出端口2。P9為最低位,P16為最高位。

MX1、MX2 動態(tài)顯示方式時的公共極驅動信號輸出端,用以切換兩對數(shù)碼管輪流顯示。

SDA、SCL I2C總線的數(shù)據(jù)線和時鐘線。

2.數(shù)據(jù)操作格式

SAA1064除了與LED驅動控制相關的寫操作外,還有能反映系統(tǒng)上電標志的讀操作。SAA1064的讀操作狀態(tài)字節(jié)的讀出操作,其狀態(tài)字節(jié)僅最高位有意義,定義為PR。上電后PR為"1",在對其進行讀狀態(tài)字節(jié)操作后清零。因此,PR=1表示從上次讀狀態(tài)后出現(xiàn)過掉電和加電。利用這一功能,在系統(tǒng)中可作為冷熱啟動標志。

（1）數(shù)據(jù)的輸入操作

SAA1064的顯示驅動控制只需要I2C總線對其進行寫入操作,即按照子地址（SUBADR）寫入控制命令字節(jié)及顯示器的段碼數(shù)據(jù)即可,其數(shù)據(jù)操作格式如下：

SLAW為SAA1064的地址。

SUBADR為SAA1064片內地址單元首址。

COM為SAA1064的控制命令。

data1～data4為動態(tài)顯示方式的4個LED顯示器的共陰極段選碼。

（2）子地址單元

SAA1064片內有5個地址單元,占用了3位地址位（SC、SB、SA）,分別用于裝入控制字節(jié)和4個顯示段碼,具體地址分配如表1所列。由于SAA1064寫操作具有地址自動加1功能,故在數(shù)據(jù)操作格式的寫入順序中,SUBADR應為00H。

（3）控制命令COM格式

SAA1064具有較強的控制功能,能實現(xiàn)亮度控制,顯示器測試,動、靜態(tài)及位亮、暗顯示。這些控制命令集中設置在控制寄存器中�？刂泼�令（COM）格式如下：