(内蒙古机电职业技术学院 电气工程系，内蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要：文章详细介绍了单片机如何应用于检测数字模块 ，具有一定的实用价值。
关键词：单片机；数字模块；检测
中图分类号：TN949.197 文献标识码：B 文章编号 ：1007—6921(2009)11—0131—02
模块化设计思想已经流行于产品的设计中，因此模块化检测也慢慢地开始流行，原来的模块 检测使用整个机器作为机架，这种检测方案，在数字模块大量出现的今天，已经严重滞后， 而且也没有发挥出数字模块的应有特点—低压低功率，为了高效的检测数字模块，廉价的单 片机就是设计的首选了。
检测对象从数字电视中的数字高频头的解码板、高频头模块板到HID机中的数字处理板。典 型的例子：
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这些方案有很多相似之处，在软件方面几乎所有的控制协议都是使用I2C协议，只是发送 和接收的数据不一样，使用的校验不一样。
1 I2C总线特点
I2C(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用 于连接微控制器及其外围设备。I2C总线产生于在20世纪80年代，最初为音频和视频设备 开发，如今主要在服务器管理中使用，其中包括单个组件状态的通信。
2 I2C总线工作原理
I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控 IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条 总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的 地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器）， 又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和 控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该 调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线 上，却彼此独立，互不相关。 I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别 是：开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平 脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号 ，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号 ，由判断为受控单元出现故障。
3 总线基本操作
I2C规程运用主/从双向通讯。器件发送数据到总线上，则定义为发送器，器件接收数 据则定义为接收器。主器件和从器件都可以工作于接收和发送状态。 总线必须由主器件（ 通常为微控制器）控制，主器件产生串行时钟（SCL）控制总线的传输方向，并产生起始和 停止条件。SDA线上的数据状态仅在SCL为低电平的期间才能改变，SCL为高电平的期间，SDA 状态的改变被用来表示起始和停止条件。参见图1。
控制字节在起始条件之后，必须是器件的控制字节，其中高四位为器件类型识别符（不同的芯 片类型有不同的定义，EEPROM一般应为1010），接着三位为片选，最后一位为读写位，当为 1时为读操作，为0时为写操作。如图2所示。
I2C硬件连接如图三需要一个上拉电阻：
具体实例：
上面是关于I2C协议的简单介绍，在具体的应用中因为我们的单片机都是做主机的，而且I IC主机很容易模拟，所以我们选用常用的51单片机模拟IIC的主机。具体的硬件实现图，如 图4 ：
图4是我们测试ADM1和DVB-T的硬件图，其中我们使用P2.0、P2.1分别作为SDA、SCL,按键作 为检机使用，LED作为工作中的指示灯。单片机的硬件连接简单而且方案成本低，可以通用 。
软件方面的，由于都是使用的I2C协议，而且I2C协议的底层没有区别所以我们可以使用 统一的底层软件来模拟的I2C,即在我们做工程的时候，直接添加I2C文件即可。下面是 我们根据I2C协议使用软件来模拟I2C的函数。
bit I2CStart();
bit I2CStop();
bit I2CSendByte(UCHAR ucByte);
bit I2CReceiveByte(UCHAR * pByte);
bit I2CAck(bit a);
bit I2CCommit(UCHAR ucSlaveAddr, UCHAR ucSubAddr, UCHAR * pWriteBuf, UCHAR ucWri teLength, UCHAR * pReadBuf, UCHAR ucReadLength);
bit I2CCommitWrite(UCHAR ucSlaveAddr,UCHAR * pWriteBuf, UCHAR ucWriteLength);
bit I2CCommitRead(UCHAR ucSlaveAddr,UCHAR * pReadBuf, UCHAR ucReadLength);
在我们使用过程中只需要调用下面两个函数就可以实现我们的检机：
bit I2CCommitWrite(UCHAR ucSlaveAddr,UCHAR * pWriteBuf, UCHAR ucWriteLength);
bit I2CCommitRead(UCHAR ucSlaveAddr,UCHAR * pReadBuf, UCHAR ucReadLength);
对于具体的数字模块测试我们只需要根据具体提供的协议来发送数据给数字板就可以实现我 们的检测功能了。
［参考文献］
［1］ 张毅刚MCS-51单片机应用设计［M］哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，199 9.
［2］ 李全利单片机原理及应用［M］北京：清华大学出版社，2006.
［3］ 莫康生新型彩电IIC总线原理维修与调整［M］北京：电子科技大学出版社 ，1999.