基于IIC总线的数字收音机控制系统实现[1]

简介：
本文提出了一种基于IIC总线的数字收音机控制系统的设计与实现方法，详细介绍了硬件电路和软件设计，并通过实验验证了系统的稳定性和可靠性。 ### 基于IIC总线数字收音机的控制实现 #### IIC总线基本原理及特点 IIC（Inter-Integrated Circuit）总线是一种简单、双向二线制同步串行总线，由飞利浦公司在上世纪80年代初开发。这种总线仅需两根双向信号线：一根是串行数据线SDA（Serial Data Line），另一根则是串行时钟线SCL（Serial Clock Line）。IIC总线支持多主机和多从机配置，能够连接多个带有IIC接口的设备。 其主要特点包括： - **简单性**：只需要两条线就能实现设备之间的通信。 - **可靠性**：采用非破坏性仲裁技术，在多主机情况下，确保所有者可以使用总线。 - **灵活性**：支持不同的速度模式。在标准模式下最高传输速率为100 kbps；快速模式可达400 kbps；高速模式则可达到3.4 Mbps。 - **兼容性**：不同速度的设备之间能够互相通信，确保了系统的通用性和互操作性。 - **扩展性**：理论上最多可以连接128个设备。 #### IIC总线通信协议 IIC总线通信主要包括启动条件、数据传输、停止条件以及应答信号几个部分： - **启动条件**：当SCL保持高电平时，SDA从高到低变化。 - **停止条件**：同样在SCL为高的情况下，SDA由低变高。 - **数据传输**：以字节形式进行数据传输，并且每个字节后都有一个应答信号（ACK）或非应答信号（NACK）。 - **应答信号**：接收器会在下一个时钟脉冲期间将SDA线拉低表示确认；如果保持高电平，则表示未确认。 #### 设备寻址 IIC总线上每个设备都有一个独特的7位地址。该地址可以通过硬件配置或软件设置确定，通常由设备上的特定引脚决定，并且通过改变这些引脚的状态来更改地址。在进行数据传输时，发送方会先向接收方发送其特有的地址。 #### 实例分析：基于S3C44B0X的数字收音机设计 本实例中采用了S3C44B0X作为处理器，并控制IIC设备TEA5767芯片来实现数字收音机的功能。S3C44B0X是一款基于ARM7技术的微处理器，具有多种外设接口如IIC总线等。而TEA5767是一种高性能的FM调谐器芯片，支持IIC接口，并适用于各种便携式音频设备。 #### 硬件设计 硬件设计主要围绕S3C44B0X展开： - **处理器**：采用S3C44B0X作为核心处理单元。 - **SDRAM**：用于存储程序、数据及堆栈，提供高速读写能力。 - **FLASH**：存放固件代码和配置信息，具有非易失性。 #### 软件实现 软件设计主要包括编写驱动程序来控制S3C44B0X通过IIC总线与TEA5767芯片交互： - **初始化**：设置IIC接口参数如时钟频率。 - **写命令**：向TEA5767发送指令，例如调整频道或音量等操作。 - **读状态**：从TEA5767中获取当前的状态信息，包括当前频率、信号强度等。 #### 结论 通过使用S3C44B0X和TEA5767芯片结合IIC总线的优势，成功实现了数字收音机的设计。此方案不仅简化了硬件设计，并且提高了系统的集成度与性能表现。对于嵌入式系统开发者而言，这是一个非常实用的案例，展示了如何利用IIC总线来构建复杂的电子设备。