DS1337 时钟芯片在 C8051F 上的实现

能在SCL为低时改变电平。在SCL为高电平时SDA发生改变则是代表如下的开始和停止信号：

　　开始：该条件启动一次传输过程。当SCL为高电平时SDA上出现一个下降沿。

　　结束：该条件结束一次传输过程。当SCL为高电平时SDA上出现一个上升沿。

　　应答：也称为ACK，接收器件发送该信号表示确认。例如，在器件X收到一个字节后，它将发送一个ACK确认传输成功。ACK条件是在SCL为高时采样到SDA为低电平。

　　非应答：也称为NACK，这是在SCL为高电平时采样到SDA为高电平。当接收器件不能产生ACK时，发送器件看到的是NACK。在典型的数据传输中，收到NACK信号表示所寻址的从器件没有准备好或不在总线上。一个处于接收状态的主器件发送NACK表示这是传输的最后一个字节。图2给出了握手信号时序。

　　图6 SMBus 时序

　　2.2 传输方式

　　有两种可能的传输方式：写（从主器件到从器件）和读（从从器件到主器件）。在一次传输中，任何一个器件都可以是四种角色之一。这四种角色将在下面说明。注意，从地址+R/W’是指一个8位传输（7位地址，1位R/W）。

　　1）主发送器：在该方式下，器件在SDA上发送串行数据，在SCL上输出时钟。器件用一个起始条件启动传输过程，发送从地址+W，然后等待从器件的ACK。收到ACK后，器件发送一个或多个字节数据，每个字节都要由从器件确认。在发送完最后一个字节后，器件发送一个停止条件。

　　2）主接收器：在该方式下，器件在SDA上接收串行数据，在SCL上输出时钟。器件用一个起始条件启动传输过程，之后发送从地址+R。在收到从器件对地址的ACK后，在SCL上输出时钟并在SDA上接收数据。在接收完最后一个字节后，器件将发送一个NACK和一个停止条件。

　　3）从发送器：在该方式下，器件在SDA上输出串行数据，在SCL上接受时钟。器件接收一个起始条件和它自己的从地址+R，然后发出ACK并进入从发送方式。器件在SDA上发送数据，在发送完每个字节后都要收到一个ACK。在传输完最后一个字节后，主器件发送一个NACK和一个停止条件。

　　4）从接收器：在该方式下，器件收到来自主器件的起始条件和和它自己的从地址+W。然后发出ACK并进入从接收方式。现在器件在SDA上接收串行数据，在SCL上接收时钟。在接收完每个字节后都要发送一个ACK，在接收到主器件的停止条件后退出从接收方式。

　　图7为典型的写操作情况。图8为典型的读操作情况。

　　图7 写操作

　　（1）为一个成功的传送过程。在（3）中，主器件在收到一个ACK后重新发出起始条件。这一过程允许主器件在不放弃总线的情况下启动一个新的传输过程（例如，从写操作切换到读操作）。重复起始条件通常在访问EEPROM时使用，因为一个读操作前面必须有一个写存储器地址的操作。

　　图8 读操作

　　2.3 SMBus特殊功能寄存器

　　对 SMBus 串行接口的访问和控制是通过 5 个特殊功能寄存器来实现的：控制寄存器 SMB0CN、时钟速率寄存器 SMB0CR、地址寄存器 SMB0ADR、数据寄存器 SMB0DAT 和状态寄存器 SMB0STA。系统器件可以有一个或多个 SMBus 串行接口。

　　2.3.1 控制寄存器SMB0CN

　　SMBus 控制寄存器 SMB0CN 用于配置和控制 SMBus 接口。该寄存器中的所有位都可以 用软件读写。有两个控制位还受 SMBus 硬件的影响。当发生一个有效的串行中断条件时，串 行中断标志（SI，SMB0CN.3）被硬件设置为逻辑 1，该标志只能用软件清 0。当总线上出现 一个停止条件时，停止标志（STO，SMB0CN.4）被硬件清 0。

　　2.3.2 时钟速率寄存器SMB0CR

　　在器件工作于主方式时SMBus时钟寄存器用于控制SCL时钟速率。SMB0CR中的8位数决定了时钟速率，公式如下：

　　其中，SMB0CR是一个负数的补码。因此，对于100kHz的SCL频率和16MHz的SYSCLK，应向SMB0CL装入-80，即0xB0。

　　2.3.3 地址寄存器 SMB0ADR

　　SMBus地址寄存器保存器件在从方式时将要应答的从地址。位（7:1）保存从地址；位0是通用呼叫允许。如果位0被置位，器件将应答通用呼叫地址（0x00）。

　　2.3.4 数据寄存器 SMB0DAT

　　SMBus数据寄存器用于保存将要发送或刚刚接收的数据。只有在SI=1时，从该寄存器读出的数据才是有效的。当SI不为1时，SMBus可能处在向SMB0DAT移入数据或从SMB0DAT移出数据的过程中。注意：在传输过程中，从SMB0DAT移出的最高位又移回到最低位，因此在一次传输完成后SMB0DAT中仍然保存着原始数据。

　　1.3.5 状态寄存器 SMB0STA

　　共有28个可能的SMBus状态，每个状态对应一个唯一的状态码。状态码的高5位是可变的，而一个有效状态码的

低3位固定为0（当SI=1时）。因此所