导航:阅读本刊所载的何立民教授《按平台模式设计的虚拟I2C总线软件包VIIC》（简称何文）一文后，深感可以将这一方法推广到别的单片机上，这样使用户可利用通用I/O口的模拟，随意规定虚拟I2C总线端口，扩大了虚拟I2C总线应用的灵活性。根据文中所提出的前归一化和后归一化等设计原则，本人设计了基于MSP430单片机的虚拟I2C总线软件包VIIC_M1.0。
一、VIIC_M1.0软件包的组成
根据归一化设计的要求，主方式下虚拟I2C总线由下列10个子程序组成：
① 时序模拟子程序4个：
I2C_Sta，I2C_Stop，I2C_Mack，I2C_Mnack
② 操作模拟子程序3个：
I2C_Ackn， I2C_WR_Byte， I2C_RD_Byte
③ 数据读写子程序3个：
I2C_WR_NByte，I2C_RD_NByte，I2C_WR_Addr
下载软件包的程序清单[3K大小]
二、应用对象
1. MSP430单片机
MSP430单片机为低功耗的16位单片机，有MSP430×11x、MSP430×112、MSP430×1101、MSP430×13x、MSP430×14x、MSP430×31x、MSP430×32x、 MSP430×33x等型号，每种芯片都有丰富的I/O端口。
本设计所使用的芯片为MSP430E325。
（1） 虚拟I2C总线所使用的I/O端口
① 数据线（SDA）使用的是通用端口P0中的 P0.7。该端口为输入/输出双向口，有输入寄存器（P0IN）、输出寄存器（P0OUT）及方向寄存器（P0DIR）等寄存器，通过字节指令访问。
② 时钟线（SCL）使用的是通用定时器/端口TP中的TP.1。该端口为输出口，有定时器/端口控制寄存器(TPCTL)、定时器/端口数据寄存器（TPD）及定时器/端口允许寄存器（TPE）等，通过字节指令访问。
（2） 运行时所使用的时钟频率
MSP430E325运行时用两个时钟：辅助时钟（ACLK）和主时钟（MCLK）。当采用32768kHz的晶体振荡器，并且系统时钟控制寄存器采用缺省值时，主时钟的频率为1.049MHz。
若主时钟的频率不是1.049MHz，请适当调整程序中nop的个数。
2. EEPROM器件
（1） EEPROM器件
本例使用的EEPROM器件为24LC65(MICROCHIP)。24LC65(MICROCHIP)容量为8KB，其中的字节地址为13位，分两个字节:
Subaddr_H为高5位地址;
Subaddr_L为低8位地址。
24LC65(MICROCHIP)的封装引脚如图1所示。
图1 24LC65的封装引脚
（2） 24LC65的数据格式
① 当前地址写:
S,SLA+W,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,A,P
② 当前地址读:
S,SLA+R,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,/A,P
③ 指定地址写:
S,SLA+W,A,Subaddr_H,A,Subaddr_L,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,A,P
④ 指定地址读:
S,SLA+W,A,Subaddr_H,A,Subaddr_L,A,
S,SLA+R,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,/A,P
其中:
SLA+W,SLA+R,Subaddr_H,Subaddr_L 为主控器件发出的数据
S,A,/A,P 为主控器件发出的信息
DATA1,DATA2,…,DATAn 为被控器件发给主控器件的数据
A 为被控器件发给主控器件的信息
（3） 24LC65与MSP430-325的连接
24LC65与MSP430-325的连接如图2所示。
图2 MSP430与EEPROM 24LC65连接示意图
三、应用界面
1. 发送N字节数据--从当前地址开始
;发送的数据在MTD中 ;
;数列格式: S,SLA+W,A,Subaddr_H,A,Subaddr_L,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,A,P ;
MOV.b #CODE,SLA ;I2C_R_R/W=0,
;A0=A1=A2=0
MOV.b #N,Num_byt ;发送字节数
CALL I2C_WR_Nbyte ;从当前地址开始写
2. 接收N字节数据--从指定地址开始读
;接收的数据在MRD中 ;
;数列格式:S,SLA+W,A,Subaddr_H,A,Subaddr_L,A,
S,SLA+R,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,/A,P
MOV.b #CODE+SLAR/W,SLA
;SLAR/W=1,A0=A1=A2=0
MOV.b #N,Num_byt ;接收字节数
CALL #I2C_RD_Nbyte ;从当前地址开始读
3. 接收N字节--从指定地址开始读
;接收的数据存放在MRD中 ;
;数列格式:S,SLA+W,A,Subaddr_H,A,Subaddr_L,A,
; S,SLA+R,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,/A,P ;
MOV.b #CODE,SLA
;SLAR/W=0:写,A0=A1=A2=0
MOV.b #N,Num_byt ;接收字节数
MOV #Subaddr,I2C_R_Addr
;字节地址送入暂存单元
CALL #I2C_WR_Addr ;发送字节地址
MOV.b #CODE+SLAR/W,SLA
;SLAR/W=1:读,A0=A1=A2=0
CALL #I2C_RD_Nbyte
4. 发送N字节--从指定地址开始写
;数列格式: S,SLA+W,A,Subaddr_H,A,Subaddr_L,A,DATA1,A,DATA2,A,…,DATAn,A,P
;
MOV.b #CODE,SLA
;SLAR/W=0:写,A0=A1=A2=0
MOV.b #N,Num_byt ;发送字节数
MOV #Subaddr,I2C_R_Addr
;字节地址送入暂存单元
CALL #I2C_WR_Addr ;发送字节地址
CALL #WR_Nbyte
后记:
① 如果使用MSP430中别的I/O端口,只需要在模拟时序子程序中改动相应的寄存器即可。本例中时钟线使用TP口，是因为它为输出口，在程序中可以节省指令。
对于24C系列的其它芯片，由于容量不同，请特别注意其字节地址是1个字节还是2个字节。本例的24LC65字节地址就是2个字节的。
② MSP430系列的单片机本人是初学使用，程序虽经初步调试通过，轻易抛出，主意在为引玉之砖，作为学习何文的一点体会。缺点和错误在所难免，望各位不吝指教。