[发明专利]采用动态I2C总线实现通讯的系统及方法

说明书

技术领域

本发明具体涉及一种采用动态I²C总线实现通讯的系统及方法。

背景技术

I²C总线(I2C Bus)是双向、两线、串行以及多主控接口标准，具有总线仲裁机制，适合在器件之间进行近距离、非经常性的数据通讯。如图1系为一标准4bits I²C总线，其中SCK为Master clock，SDA为双向数据线，，A0～A3为地址总线。该标准4bits I²C总线最多可与16个从属设备(device)连接，如IC1、IC2…IC16。

由于I²C总线使用两线简单的硬件接口，故而其应用越来越广泛。但是，现有I²C总线还存在如下不足，即：可连接的从属设备的数量有限；通讯延时(参见专利号ZL200410077281.7的发明专利所披露的技术)；从属设备需具有一时脉脚位(SCL)、一数据脚位(SDA)、一接地脚位(GND)、一应用线路和应用线路所用的电源(VCC)，管脚数量过多，生产、应用均较为不便。

发明内容

本发明的目的在于提出一种采用动态I²C总线实现通讯的系统及方法，其可令与I2C总线连接的从属设备不限，且各从属设备在通讯过程中达到同步工作的状态，同时可令各从属设备的管脚数量大大减少，从而克服了现有技术中的不足。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种采用动态I²C总线实现通讯的系统，包括一主机以及复数个从机，主机通过一I²C总线分别与各从机连接，其特征在于：

各从机上分别设置一条以上的地址总线和一地址分配完成信号；

首个从机的一条地址总线与主机连接，其地址分配完成信号与其后级从机的一条地址总线连接，后续各从机依照前级从机的地址分配完成信号与后级从机的地址总线连接的方式串联，最后一从机的地址分配完成信号与主机连接；

主机向各个从机动态配置不同I²C地址，当前级从机分配到有效地址后，则激活后级从机；

在所有从机都分配到有效地址后，系统按照标准I²C总线协议进行通讯。

进一步地讲，当前级从机分配到有效地址后，激活后级从机的具体过称为：

当由前级从机的地址总线输入的地址使能为高电位时，该前级从机处于激活状态，开始响应I²C总线命令，在获取动态地址之前，地址分配完成信号输出为低电位，而在获得动态地址，完成与主机的握手(handshake)之后，地址分配完成信号输出为高电位，并令后级从机激活；

反之，若由前级从机的地址总线输入的地址使能为低电位，则该前级从机待机，而不响应I²C总线命令，地址分配完成信号输出为低电位，后级从机待机。

所述主机中设置一地址寄存模块和一数据指针，在主机经I²C总线的SCL总线和SDA总线完成一地址数据的发送后，则数据指针自动指向地址寄存模块中的下一地址数据。

所述I²C命令的格式为：Start+命令字+数据包+应答+stop，所述命令字为第一种地址模式或第二种地址模式；

当一从机的初始地址使能输入为低电平时：

若命令字为第一种地址模式，该从机读取I²C总线，计算SCK上升延的个数，每一SCK上升延地址寄存模块计数+1，当该从机的地址使能输入为高电平时，地址寄存模块计数值即为该从机分配到的有效地址，地址寄存模块计数停止加1，同时将地址有效位标志置“1”，该从机地址分配完成信号输出为高电平；

若命令字为第二种地址模式，该从机不读取I²C总线，当该从机的地址使能输入为高电平时，该从机激活，并读取I²C总线的8位数据作为有效地址，同时将地址有效位标志置“1”，该从机地址分配完成信号输出为高电平；

所述Start和Stop条件为优先级别最高的命令，在任何条件下接收I²C命令的从机均要响应。

一种采用动态I²C总线实现通讯的方法，其特征在于，该方法为：