pic单片机外围接口解析:串口、I2C、SPI,玩转外设功能

发布时间: 2024-07-03 18:55:23 阅读量: 150 订阅数: 54
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pic i2c硬件通信程序 c语言

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![pic单片机外围接口解析:串口、I2C、SPI,玩转外设功能](https://developer.electricimp.com/sites/default/files/2020-06/SPI.Diagrams.002.jpeg) # 1. pic单片机外围接口概述** pic单片机的外围接口是与外部设备通信的重要手段,它提供了丰富的功能,如串口通信、I2C通信、SPI通信等。这些接口可以连接各种外部设备,如传感器、显示器、存储器等,极大地扩展了pic单片机的应用范围。 pic单片机的外围接口通常通过寄存器进行配置和控制,每个接口都有其特定的寄存器组。通过对这些寄存器的操作,可以设置接口的工作模式、数据格式、波特率等参数。 pic单片机的外围接口具有较高的灵活性,可以根据不同的应用需求进行配置。例如,串口接口可以配置为不同的波特率和数据格式,以满足不同的通信要求。I2C接口可以连接多个从设备,实现多主从通信。SPI接口可以实现高速数据传输,适用于数据量较大的应用。 # 2. 串口接口 ### 2.1 串口通信原理 串口通信是一种异步通信方式,它使用一根发送线和一根接收线进行数据传输。数据以串行的方式传输,即一个比特接一个比特地传输。 串口通信的时序由波特率决定。波特率是指每秒传输的比特数。常见的波特率有 9600、19200、38400、57600、115200 等。 串口通信还使用奇偶校验位来检测数据传输中的错误。奇偶校验位是一个额外的比特,它使传输的数据中 1 的个数为奇数或偶数。接收方可以根据奇偶校验位来判断数据是否传输正确。 ### 2.2 PIC 单片机串口配置 PIC 单片机有专门的串口模块,用于实现串口通信。串口模块的配置主要包括以下几个方面: - **波特率设置:**通过设置波特率寄存器来设置波特率。 - **数据位设置:**设置数据位数,可以是 5 位、6 位、7 位或 8 位。 - **停止位设置:**设置停止位数,可以是 1 位或 2 位。 - **奇偶校验设置:**设置奇偶校验方式,可以是无校验、奇校验或偶校验。 ### 2.3 串口通信编程实例 以下是一个使用 PIC 单片机进行串口通信的编程实例: ```c #include <xc.h> void main() { // 设置波特率为 9600 SPBRG = 25; // 设置数据位为 8 位 TXSTA1bits.TX9 = 0; // 设置停止位为 1 位 TXSTA1bits.TX9 = 0; // 设置奇偶校验为无校验 TXSTA1bits.TX9 = 0; // 发送数据 TXREG1 = 'A'; // 等待数据发送完成 while (TXSTA1bits.TRMT == 0); } ``` 在这个实例中,我们使用的是 PIC18F4550 单片机。通过设置 SPBRG 寄存器,我们将波特率设置为 9600。然后,我们通过设置 TXSTA1 寄存器,配置了数据位、停止位和奇偶校验。最后,我们通过设置 TXREG1 寄存器发送数据。 # 3. I2C接口** ### 3.1 I2C通信原理 I2C(Inter-Integrated Circuit)是一种串行通信协议,用于连接多个设备(主设备和从设备)。它采用主从模式,主设备控制通信流程,从设备响应主设备的请求。 I2C通信使用两根信号线:串行数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)。主设备通过SCL线控制通信时序,通过SDA线发送和接收数据。 I2C通信过程包括以下步骤: 1. **起始条件:**主设备拉低SDA线,同时拉低SCL线。 2. **设备地址:**主设备发送从设备地址(7位或10位),地址后跟一个读/写位(0表示写,1表示读)。 3. **应答位:**从设备收到地址后,如果地址匹配,则拉低SDA线表示应答。 4. **数据传输:**主设备发送或接收数据,每个字节后都有一个应答位。 5. **停止条件:**主设备拉高SDA线,同时拉高SCL线。 ### 3.2 pic单片机I2C配置 pic单片机提供了I2C模块,可以通过寄存器配置和控制I2C通信。 **寄存器配置:** - **SSPCON1:**控制I2C模式、时钟频率和中断使能。 - **SSPCON2:**控制数据格式、时钟极性和相位。 - **SSPADD:**设置I2C波特率。 **配置步骤:** 1. 设置SSPCON1寄存器,选择I2C模式(SSPM=0100)和时钟频率(SSPx=00)。 2. 设置SSPCON2寄存器,选择数据格式(7位或10位)、时钟极性(SSPx=0)和相位(SSPx=0)。 3. 根据所需的波特率计算SSPADD值,并写入SSPADD寄存器。 ### 3.3 I2C通信编程实例 以下是一个pic单片机I2C通信编程实例,演示如何向从设备写入数据: ```c #include <xc.h> // I2C从设备地址 #define SLAVE_ADDRESS 0x50 void main() { // 配置I2C模块 SSPCON1 = 0x28; // I2C模式,时钟频率为FOSC/16 SSPCON2 = 0x00; // 7位数据格式,时钟极性为低,相位为上升沿 SSPADD = ```
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硬件工程师
广州大学计算机硕士,硬件开发资深技术专家,拥有超过10多年的工作经验。曾就职于全球知名的大型科技公司,担任硬件工程师一职。任职期间负责产品的整体架构设计、电路设计、原型制作和测试验证工作。对硬件开发领域有着深入的理解和独到的见解。
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