該電路提供直接I2電腦 USB 端口的 C 接口。USB轉(zhuǎn)1線加密狗為PC提供1-Wire主控器，用于控制1-WireI/O擴展器。此 I/O 擴展器具有兩個雙向開漏端口，PC 可以寫入和讀取這些端口。通過在這兩個端口上生成正確的邏輯信號，PC可以模擬I?2C 主控。

當您需要直接 I 時2C接口到您的PC，有幾個選項可用。例如，PC的并行端口可以模擬I2C主機。然而，新PC通常缺少此端口，并且Windows的現(xiàn)代變體（Windows XP和Windows Vista）不允許輕松訪問它。

更好的方法是使用USB端口，但該技術(shù)需要復(fù)雜的驅(qū)動程序，并且通常還需要微控制器，而微控制器又需要固件。不是你能在一個下午建造的東西！有許多商業(yè)版本可用，但它們并不便宜。另一方面，圖1的電路可以快速構(gòu)建，并且可以與LabVIEW和Visual Basic等多種編程語言一起運行。

圖1.該電路提供I2計算機 USB 端口的 C 接口。

U1 （DS9490R）是一款USB轉(zhuǎn)1線橋接器，為PC增加了一個1線主機。連接至1-Wire網(wǎng)絡(luò)的1-WireI/O擴展器（U2、DS2413P）提供兩個雙向漏極開路端口，可通過U1由PC控制。這就是創(chuàng)建 I 所需的所有硬件2C 主控。

軟件

對于缺少硬件的微控制器，I2C master，“位敲擊”是實現(xiàn)軟件 I 的行之有效的方法2C 主控。這是用于啟用軟件 I 的技術(shù)2此平臺的 C 母版。

軟件生成 I2通過控制 U2 的 PIOA 和 PIOB（引腳 6 和 4）的邏輯電平來發(fā)出 C 信號。例如，要創(chuàng)建起始條件，SDA 必須在 SCL 為高時從高過渡到低。將 SCL （PIOA） 驅(qū)動為高電平，然后將 SDA （PIOB） 驅(qū)動到高電平，然后將 SDA 拉低。因此，軟件實現(xiàn)了 I2C 通過控制 PIOA 和 PIOB 來控制。DS2413數(shù)據(jù)資料中的流程圖顯示了這種PIO功能（圖2）。

圖2.PIO功能流程圖，取自DS2413數(shù)據(jù)資料。

要更改PIO輸出，必須首先通過ROM功能對器件進行尋址。該系統(tǒng)僅包含一個1-Wire從機，因此您可以使用“skip ROM”命令跳過復(fù)雜的尋址過程。然后，通過發(fā)送“5A”命令寫入 PIO 輸出鎖存器。1-Wire I/O擴展器（U2）包括一個8位寄存器，其兩個LSB連接到PIOA和PIOB。（其他六位不在乎。

為了更改邏輯狀態(tài)，新數(shù)據(jù)將發(fā)送兩次：一次按原樣發(fā)送，一次反轉(zhuǎn)。從機（U2）通過向主站返回“AA”命令來確認無差錯接收，并通過發(fā)送新的輸出狀態(tài)來結(jié)束。整個序列現(xiàn)在可以重新開始，也可以通過1-Wire主機的復(fù)位中止。因此，您必須為每個輸出更改傳輸四個字節(jié)（不包括跳過ROM和5A命令）。例如，您必須執(zhí)行以下序列來生成 I2C 啟動命令：

類似的序列實現(xiàn)其他事件，如發(fā)送字節(jié)、確認和停止。

Maxim為DS9490提供軟件驅(qū)動程序，以及支持Microsoft .NET平臺的Windows1-Wire軟件開發(fā)套件（SDK）。為了說明，我們可以實現(xiàn)一個 I2LabVIEW 中的 C master，使用 其 .NET 支持。這僅在安裝支持.NET的1-Wire驅(qū)動程序時才有效。另一個先決條件是安裝 Microsoft .NET 框架和 Visual J# 可再發(fā)行組件包。

為防止其他應(yīng)用訪問1-Wire網(wǎng)絡(luò)，VI“I2C 初始化“（其中 VI 是 LabVIEW 術(shù)語，意思是 虛擬 儀器），初始化 U1 并 使 LabVIEW 獨占 訪問 1-Wire 網(wǎng)絡(luò) （圖 3）。然后發(fā)出1-Wire復(fù)位，然后發(fā)出跳脈沖命令（CC），最后發(fā)出PIO寫入命令（5A）。

圖3.六“我2“C 初始化”初始化DS2413，之后即可接收I/O數(shù)據(jù)。

從站（U2）現(xiàn)在已準備好接受PIO的數(shù)據(jù)。六“I2C 時鐘“將 SCL 線從低電平切換到高電平（圖 4）。SDA可以設(shè)置高或低，VI返回SDA狀態(tài)。您可以通過連續(xù)調(diào)用此函數(shù) 8 次（傳輸?shù)拿總€位一個）來寫入完整的字節(jié)。如果從站返回數(shù)據(jù)，則SDA由主站驅(qū)動高電平。為了傳輸“0”，從機可以將SDA拉低（這是可以的，因為PIOB是漏極開路輸出）。由于U2會自動返回更新的輸出狀態(tài)，因此不需要特殊的讀取操作（參見VI“Send I2C 字節(jié)“和”Get I2C 字節(jié)“）。

圖4.六“I2C 時鐘“將 SCL 從低切換到高。SDA可以設(shè)置為“I2C 寫入“操作并讀取”I2C 讀取“操作。

VIs“I2C開始“，”I2C停止“和”I2C acknowledge“使用相同的結(jié)構(gòu)來生成適當?shù)腟DA和SCL信號。通過組合這些VI，您可以對完整的I2C 讀取或?qū)懭霑挕榱苏f明通信會話（圖5），我們讀取實時時鐘的寄存器0（DS1337）。然后，該設(shè)備以0x39應(yīng)答，這是計算秒數(shù)的寄存器的內(nèi)容。寄存器地址設(shè)置為0x00，從地址設(shè)置為0xD0，要讀取的字節(jié)數(shù)設(shè)置為1。示波器圖像（圖6）顯示了電路針對這些設(shè)置產(chǎn)生的信號。

圖5.如何使用圖1電路讀取寄存器的示例。

圖6.讀取DS1337的寄存器0。S=開始，A=確認，Sr=重復(fù)啟動，P=停止。從主到從是陰影;從奴隸到主人是白人。

由于軟件開銷很大，該電路產(chǎn)生信號的速率被限制在大約20bps。但是，這個想法可以用不同的編程語言實現(xiàn)。

審核編輯：郭婷