中频解调电路中的I2C总线接口电路

作者：时间：2010-08-12来源：网络收藏

I2C总线(inter integrated circuit bus)由飞利浦公司于20世纪80年代研究开发。I2C总线接口电路其简单性和有效性而被广泛用于连接微处理器及外围设备。在电视中频解调电路中，二线制的I2C总线接口电路使得主控制器只需要2个引脚便可实现对解调电路所有功能的控制，且总线接口集成在器件中，各电路单元之间只需要最简单的连接，大大简化了电路板上的走线，减少了电路板面积，提高了其可靠性，降低了成本。
在该中频解调的接口电路中，基于I2C总线传输协议，通过对状态机与控制逻辑的优化设置，只需要1个3位的状态机便可实现电路的使能、启动、终止、应答、复位、选址等功能，电路得到了最优化，且通过地址选择位的增加，防止了芯片地址冲突，极大地改善了电路的可靠性及稳定性。

1 I2C总线的特点及数据传输
1．1 总线特点
I2C总线是由数据线SDA和时钟线SCL构成的双向串行总线，I2C总线上的所有节点，如主控器、外围器件、接口模块都连接到SDA，SCL上，在总线备用时，SDA和SCL都保持高电平，I2C不工作时SCL嵌位在低电平。为了使总线上所有电路的输出都能实现“线与”功能，I2C总线接口电路的输出端必须是漏极开路结构，输出端要接上拉电阻。
1．2 总线的数据传输格式
I2C总线数据传送格式按图1进行。首先由主控设备发出起始信号(S)，即SDA在SCL高电平期间由高电平跳变为低电平，然后主控器发送1个字节的数据。首先传送的是最高位(MSB)。在传输了每个字节之后，必须要有接收设备发出1位应答信号。

本文引用地址：http://www.amcfsurvey.com/article/180618.htm

起始信号后的第1个字节是寻址字节，寻址字节的高7位是接收设备的地址，第8位是方向位，“O”发送数据(写状态)，“1”接收数据(读状态)。寻址字节后面可以有很多数据字节，每个字节后都要有一位发自接收设备的应答信号。在结束与该接收设备通信时，主控设备
必须发出终止信号(P)，即在时钟线SCL为高电平期间，SDA由低电平跳变为高电平。

2 中频解调电路I2C总线接口的实现
电视中频解调电路中的I2C总线接口主要由输入滤波器、地址寄存器、移位寄存器、控制寄存器、状态机与控制逻辑、读状态寄存器、输出模式寄存器等构成，如图2所示。其中，输入滤波器具有I2C总线逻辑兼容电平，输入时钟与内部时钟同步，可滤除部分干扰信号。控制逻辑作为控制核心控制着每一部分的状态。地址寄存器存放着自己的7位地址，用来与接收到的地址比较。移位寄存器、输出模式寄存器与读状态寄存器端口并行相接，各存储着8位数据字节。

(1)起始信号与结束信号检测。起始信号与结束信号的检测由2个下降沿D触发器和1个反相器构成，如图3所示。D1在SDA从高电平跳变到低电平时触发，此时只有当SCL保持高电平时，Start才为1，即检测到起始信号。同理，D2在SDA从低电平跳变到高电平时触发，此时只有当SCL保持高电平时，Stop才为1，即检测到结束信号。