MSP430是德州儀器為嵌入式項目提供的強大平臺，其多功能性使其能夠找到進入許多應(yīng)用的方法，并且該階段仍在進行中。從現(xiàn)在開始，我們已經(jīng)介紹了我們可以進入更有趣的東西（如通信門戶）的基礎(chǔ)知識。

在龐大的嵌入式應(yīng)用中，沒有微控制器可以自行執(zhí)行所有活動。在某個階段，它必須與其他設(shè)備通信以共享信息，有許多不同類型的通信協(xié)議來共享這些信息，但最常用的是USART，IIC，SPI和CAN。每種通信協(xié)議都有自己的優(yōu)點和缺點?，F(xiàn)在讓我們專注于I2C 部分，因為這是我們將在本教程中學習的內(nèi)容。

什么是 I2C 通信協(xié)議？

IIC一詞代表“內(nèi)部集成電路”。它通常表示為 I2C 或 I 平方 C，甚至在某些地方表示為 2 線接口協(xié)議 （TWI），但含義相同。I2C是一種同步通信協(xié)議，意味著共享信息的兩臺設(shè)備必須共享一個共同的時鐘信號。它只有兩根線來共享信息，其中一根用于翹起信號，另一根用于發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

I2C 通信如何工作？

I2C通信最初是由菲利普斯引入的。如前所述，它有兩根電線，這兩根電線將跨兩個設(shè)備連接。在這里，一個設(shè)備稱為主設(shè)備，另一個設(shè)備稱為從設(shè)備。通信應(yīng)該而且將始終發(fā)生在兩個主站和從站之間。I2C通信的優(yōu)點是可以將多個從機連接到一個主站。

完整的通信通過這兩根線進行，即串行時鐘（SCL）和串行數(shù)據(jù)（SDA）。

串行時鐘 （標準式高標準顯示）：與從機共享主站產(chǎn)生的時鐘信號

串行數(shù)據(jù) （SDA）：在主站和從站之間發(fā)送數(shù)據(jù)。

在任何給定時間，只有主機才能啟動通信。由于總線中有多個從站，因此主站必須使用不同的地址來引用每個從站。當尋址時，只有具有該特定地址的從站會回復(fù)信息，而其他人則退出。這樣，我們可以使用相同的總線與多個設(shè)備進行通信。

I2C 的電壓電平不是預(yù)定義的。I2C 通信非常靈活，意味著由 5v V 供電的設(shè)備可以使用 5v 進行 I2C，3.3v 設(shè)備可以使用 3v 進行 I2C 通信。但是，如果兩個以不同電壓運行的器件需要使用I2C進行通信，該怎么辦？5V I2C 總線不能與 3.3V 設(shè)備連接。在這種情況下，電壓轉(zhuǎn)換器用于匹配兩個I2C總線之間的電壓電平。

有一些條件可以框定交易。傳輸?shù)某跏蓟瘡腟DA的下降沿開始，在下圖中定義為“START”條件，其中主控器在將SDA設(shè)置為低電平時使SCL保持高電平。

如下圖所示，

SDA 的下降沿是 START 條件的硬件觸發(fā)器。在此之后，同一總線上的所有設(shè)備都將進入偵聽模式。

以同樣的方式，SDA的上升沿停止傳輸，在上圖中顯示為“停止”條件，其中主站離開SCL高電平，也釋放SDA以達到高電平。因此，SDA的上升沿會停止傳輸。

R/W 位表示后續(xù)字節(jié)的傳輸方向，如果為 HIGH 表示從機將傳輸，如果為 LOW 表示主站將傳輸。

每個位在每個時鐘周期傳輸，因此傳輸一個字節(jié)需要 8 個時鐘周期。在發(fā)送或接收每個字節(jié)后，ACK/NACK（已確認/未確認）保持第九個時鐘周期。此ACK位由從機或主站根據(jù)情況生成。對于 ACK 位，SDA 由主站或從機設(shè)置為 9 時為低電平千時鐘周期。所以它被認為是 ACK 否則 NACK。

在哪里使用 I2C 通信？

I2C通信僅用于短距離通信。它在一定程度上肯定是可靠的，因為它具有同步時鐘脈沖以使其智能。該協(xié)議主要用于與傳感器或其他必須向主站發(fā)送信息的設(shè)備進行通信。當微控制器必須使用最少的電線與許多其他從模塊通信時，它非常方便。如果您正在尋找遠程通信，則應(yīng)嘗試RS232，如果您正在尋找更可靠的通信，則應(yīng)嘗試SPI協(xié)議。

MSP430 中的 I2C：控制數(shù)字電位計 AD5171

Energia IDE是最簡單的MSP430編程軟件之一。它與Arduino IDE相同。您可以在此處了解有關(guān)使用 Energia IDE 開始使用 MSP430 的更多信息。

因此，要在Energia IDE中使用I2C，我們只需要包含wire.h頭文件。引腳聲明（SDA 和 SCL）位于導(dǎo)線庫內(nèi)，因此我們不需要在設(shè)置函數(shù)中進行聲明。

可以在 IDE 的“示例”菜單中找到示例示例。下面解釋其中一個示例：

本例說明如何控制ADI公司AD5171數(shù)字電位計，該電位計通過I2C同步串行協(xié)議進行通信。使用MSP的I2C線庫，數(shù)字電位器將逐步通過64級電阻，使LED衰減。

首先，我們將包括負責 i2c 通信的庫，即線庫

#include

在設(shè)置函數(shù)中，我們將通過.begin（）函數(shù)啟動線庫。

void setup() {

Wire.begin(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??

}

然后初始化一個變量val以存儲電位器的值

byte val = 0;

在環(huán)路功能中，我們將通過指定IC數(shù)據(jù)表中給出的器件地址，開始向i2c從器件（在本例中為數(shù)字電位器IC）傳輸。

void loop() {

Wire.beginTransmission(44); // transmit to device #44 (0x2c)

隨后，隊列字節(jié)，即您要發(fā)送到IC的數(shù)據(jù)，以便使用write（）函數(shù)進行傳輸。

Wire.write(byte(0x00)); ? ? ? ? ? ?

// sends instruction byte

Wire.write(val);

// sends potentiometer value byte

然后通過調(diào)用 endTransmission（） 來傳輸它們。

Wire.endTransmission();

// stop transmitting

val++;

// increment value

if (val == 64)

{ ? ? ? // if reached 64th position (max)

val = 0;

// start over from lowest value

}

delay(500);

}