ST9+系列单片机结构及其对I2C总线的支持

　　ST9+系列单片机结构及其对I2C总线的支持

 

　　ST9+系列单片机的结构和特点

　　ST92163单片机是ST9+系列单片机中的典型产品。本文以该款单片机为例介绍ST9+系列产品。该产品为8位/16位兼容单片机，片内含20KB的ROM和2KB的RAM，主频24MHz，拥有256个寄存器，最大内存寻址4MB，支持I2C、SPI以及USB在内的多种串行通信协议，在视频、音频等方面具有广泛的应用。其256个寄存器分为224个通用寄存器、16个系统寄存器和16个页寄存器。其中16个页寄存器对应64页，可通过改变当前页来切换不同功能的16个页寄存器。

　　2ST9+系列单片机对I2C总线的支持

　　ST9+支持2种模式的I2C总线，包括100kHz的标准I2C模式和400kHz的快速I2C模式。同时ST9+系列单片机也支持7位和10位2种长度的地址码，并采用DMA的方式使对单片机处理时间的占用降到最小。除此之外，ST9+为支持I2C总线协议还具备以下特征：内部并行总线与I2C串行总线的转换、总线上多主器件的支持和接收或者发送标志产生、发送或接收数据完毕标志产生、发送过程中错误检测以及支持错误发生后产生中断等。

　　针对主器件模式，ST9+系列单片机还增加了总线时钟产生、总线忙标志产生、开始位标志检测、总线仲裁丢失标志产生以及开始和结束标志产生等特征。而针对从设备，ST9+也有相关特征支持，包括有停止位标志检测、设备地址编程、发送错误检测、数据发送或接收完毕标志产生和开始或结束错位检测等特征。

　　ST9+系列单片机中实现I2C总线协议的寄存器共有16个。其中初始化寄存器6个，包括I2C自地址寄存器I2COAR1和I2COAR2、地址调用寄存器I2CADR、时钟控制寄存器I2CCCR和I2CECCR以及控制寄存器I2CCR；数据发送和接收寄存器4个，包括数据寄存器I2CDR、控制寄存器I2CCR、状态寄存器I2CSR1和I2CSR2；I2C相关中断和DMA寄存器7个，包括中断状态寄存器I2CISR、中断掩码寄存器I2CIMR、中断向量寄存器I2CIVR、接收DMA地址指针寄存器I2CRDAP、接收DMA事务计数寄存器I2CRDC、发送DMA地址指针寄存器I2CTDAP以及发送DMA事务计数寄存器I2CTDA。这16个寄存器均为页寄存器，并放在同一页中。

　　以上寄存器中，数据寄存器I2CDR、控制寄存器I2CCR、状态寄存器I2CSR1和I2CSR2是最基本的4个寄存器，通过这4个寄存器的设置可以实现基本的发送和接收数据的功能。

　　PE为外设使能位，ENGC为从设备模式使能位，START为开始标志使能位，ACK为响应使能位，STOP为结束标志使能位，ITE为中断使能位。

　　EVF为事件标志位，ADD10为10位长度地址位，TRA为区别发送或接收状态位，BUSY为总线忙标志位，BTF为数据传输结束标志位，ADSL为从设备地址匹配标志位，M/SL为区别主从设备位，SB为开始标志位。

　　ADDTX为地址应答标志位，AF为应答失败标志位，STOPF为从设备检测到停止标志位，ARLO为总线仲裁丢失标志位，BERR为总线忙错误标志位，GCAL为普通地址调用匹配标志位。