数码管驱动及键盘控制芯片CH452
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451的数码管显示和键盘显示1.系统功能:单片机在开发过程中,常常会因为资源不足而不得不大量扩展接口芯片以满足应用系统的需要,其中原因之一是人机界面中的键盘显示占用了系统太多资源,从而造成系统庞大,同时降低了系统的可靠性。
在单片机应用系统中,键盘显示通常可采用以下几种方式:(1)采用并行接口的键盘显示专用芯片8279。
但8279所需外围元件多(显示驱动、译码等)、占用电路板面积大、综合成本高,在中小系统中常常大材小用;(2)采用通用并行I/O芯片扩展(如用8155等),但此方案同样需要驱动显示,同时键盘显示扫描还需占用CPU大量时间;(3)采用专用显示控制器,并用CPU的I/O引脚完成键盘输入(如MC14499、PS7219、MAX7219、ICM7218、TLC5921等,大多是串行接口并有显示驱动能力,I/O占用少)。
这种接口方式省去了显示的扫描,而且电路大多也很简单,通常在系统需要的按键较少时比较适用;(4)采用带I2C总线的键盘显示芯片(如显示用SAA1064,键盘用PCF8574),不过这种方式对于无I2C总线接口的CPU来说,编程显得有些不便;(5)采用串行接口的键盘显示专用芯片,如BC7280/81、HD7279、CH451等。
这类芯片占用CPU的资源少,传输速度较快,外围器件要求也较少,在中小系统中都可得到广泛的应用,本文着重介绍CH451的主要特性及接口应用方法。
CH451是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及μP监控的多功能外围芯片。
CH451内置RC振荡电路,可以直接动态驱动8位数码管或者64位LED,具有BCD译码或不译码功能,可实现数据的左移、右移、左循环、右循环、各数字独立闪烁等控制功能。
CH451内置大电流驱动级,段电流不小于30mA,字电流不小于160mA,并有16级亮度控制功能;在键盘控制方面,该器件内置64键键盘控制器,可实现8×8矩阵键盘扫描,并内置去抖动电路,可提供按键中断与按键释放标志位等功能;在外部接口方面,CH451可选择简洁的1线串行接口或高速4线串行接口,且内置上电复位,可提供高电平有效复位和低电平有效复位两种输出,同时内置看门狗电路Watch-Dog。
如何在CH451与CH452之间选型1、考虑占用单片机I/O引脚数量(注:4线接口中DCLK、DIN可与其它电路共用)CH452的真正2线接口,含低电平脉冲按键中断在内,只需要2个I/O引脚,兼容IIC时序CH452的2线接口,不含按键中断为2个I/O引脚,含按键中断为3个I/O,兼容IIC时序CH45X的4线接口,不含按键中断为3个I/O引脚,含按键中断为4个I/O,部分兼容SPI时序2、考虑LED或数码管显示亮度(驱动电流越大则亮度越高),考虑数码管极性及尺寸CH451无需外围电路直接驱动LED或共阴数码管时亮度较高,总电流150mACH452无需外围电路直接驱动LED或共阴数码管时亮度一般,总电流80mACH45X通过外扩反相电路驱动LED或共阳数码管时亮度最高,总电流可达1000mACH452通过外扩反相电路可以驱动多LED串联或大尺寸的共阳数码管,总电流可达1000mA3、考虑单片机接口速度(速度越快则单片机程序效率越高)CH451的4线接口速度最快,命令通常无需任何等待,最快10MHz,最慢为静态0HzCH452的4线接口速度较快,最快2MHz,最慢为静态0HzCH452的2线接口速度一般,内置超时处理,最快200KHz,最慢500Hz4、考虑芯片抗干扰能力及受到干扰后的恢复能力CH452的4线接口抗干扰能力较好CH451的抗干扰能力一般,但是受到干扰后通过重发命令就可以立即恢复,永不停机CH452的2线接口抗干扰能力一般,内置超时处理5、考虑硬件成本及其它特性CH45X支持多片级联,支持更多数码管和按键,2线接口支持并联,4线接口支持并联或串联CH45X支持BCD译码、移位、闪烁,CH452还支持自定义的BCD码CH452支持LED位控制及光柱,用于独立控制多个LED时比较方便CH451静态功耗较低,CH452支持睡眠,可由单片机命令唤醒,可由按键唤醒并通知单片机CH451价格低,CH452价格更低(约比CH451低2元),CH452零售价6元,10K批量仅4元5角网上提供单片机控制CH45X芯片的子程序,有C语言和ASM汇编源程序CH452芯片专门用于LED、数码管、按键的驱动显示。
2017毕业论文-基于at89s52单片机的智能温度检测系统的设计2017毕业论文-基于at89s52单片机的智能温度检测系统的设计I 智能温度检测系统的设计摘要温度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。
因此,能够确保快速、准确地测量温度的技术及装置普遍受到各国的重视。
近年来,利用数字式温度传感器以实现温度信息的检测已成为温度检测技术的一种发展趋势。
随着科学技术的发展,人们对温度检测的准确度和灵敏度要求越来越高,并且对温度测量系统的智能化有一定的要求,譬如在温度达到允许的最高限时实现报警。
研制更灵敏、更可靠、更精确的温度检测系统越来越有必要。
本课题即以上述任务为出发点,拟设计一种智能温度检测系统。
本系统大致可分为中央处理单元、温度数据采集模块、时钟模块、人机接口模块、串行通讯模块和报警模块六部分。
该系统基于DS18B20 数字温度传感器,以AT89S52 单片机为核心,用数码管驱动及键盘控制芯片CH452 驱动数码管。
通过时钟芯片DS1302,该系统具有时钟功能。
软件开发采用C51 进行编程。
该系统不仅能实时采集所测环境的温度值,将其实时显示在数码管上,并且在温度达到所设定的最高限时进行报警。
上位机通过串行通讯与该系统相连,具有实时分析和存储数据的功能。
关键词:AT89S52,DS18B02,CH452,温度检测II Intelligent Design Temperature Detection System ABSTRACT Temperature measurement of modern detection technology is an important part in ensuring product quality, energy conservation and production safety, and so plays a key role. Therefore, to ensure fast, accurate temperature measurement devices and technologies widely national attention. In recent years, the use of digital temperature sensors to achieve the temperature information testing temperature detection technology has become a trend. With the development of science and technology, people on the temperature detection accuracy and sensitivity increasingly demanding high and the temperature measurement systems have a certain intelligence requirements,such as the temperature reached the maximum when the realization of the police. The development of more sensitive and more reliable, more accurate temperature detection system increasingly necessary. That is subject to the above tasks as the starting point, to design a smart temperature detection system. The system can be broadly classified into central processing units, temperature data acquisition module, the clock modules, human-computer interface module, serial communications module and alarm module six parts. The system is based on DS18B20 digital temperature sensor to AT89S52 microcontroller as the core, the digital drive and keyboard control of the digital chip CH452 drive. DS1302 chip clock through the system has clock. C51 use software development program. The system can not only collect real-time temperature measured by the value of the environment, in fact, shows that in the digital pipe, and set the temperature reaches the maximum and minimum when the realization of police. PC via the serial communication with the system linked with real-time analysis and data storage functions. KEY WORDS: AT89S52,DS18B02,CH452,Temperature Detection III 目录摘要.I ABSTRACT.II 1 绪论.1 1.1 本课题研究的目的及意义.1 1.2 温度测量的现状和发展历程.1 1.3 主要研究工作内容.3 2 系统总体方案及硬件电路设计.4 2.1 系统总体构成.4 2.1.1 各模块介绍.4 2.1.2 系统硬件设计总图.6 2.2 AT89S52 单片机的介绍.6 2.2.1 基本组成.6 2.2.2 引脚功能描述.8 2.3 数码管驱动及键盘控制芯片.11 2.3.1 CH452 芯片概述.11 2.3.2 CH452 的特点.12 2.3.3 封装及引脚12 2.3.4 CH452 功能说明.14 2.3.5 操作命令.16 2.3.6 CH452 驱动数码管及键盘硬件接口.20 2.4 数字温度传感器.21 2.4.1 DS18B20 的性能特点21 2.4.2 DS18B20 的内部结构21 2.4.3 DS18B20 与AT89S52 硬件接口设计.22 2.5 时钟芯片.23 2.5.1 DS1302 概述.23 2.5.2 DS1302 芯片特性.23 2.5.3 DS1302 的引脚和工作原理.23 2.5.4 DS1302 与单片机连接.25 2.6 串行通讯25 2.6.1 串行通讯基础25 2.6.2 MAX232 与单片机的硬件接口.26 3 系统软件设计.28 3.1 系统软件的整体设计.28 3.2 模块化程序的设计.30 3.2.1 温度数据采集模块.30 3.2.2 时钟模块.32 3.2.3 数据参数显示模块.33 4 系统测试.35 4.1 初始界面测试.35 4.2 温度数据采集模块的测试.36 4.3 时钟模块的测试.36 IV 4.4 报警模块测试.37 5 总结38 致谢.39 参考文献.40 附录.41 智能温度检测系统的设计1 1 绪论 1.1 本课题研究的目的及意义温度的测量是科研与生产中最常见的一类测量技术。
CH452驱动4联数码管源程序2008-03-14 18:10/********************************************************************** **CH452的4线接法驱动4联共阴极LED数码管KeilC程序Author: 王虎 2008.3.11单片机:89S52晶振:11.0592MCH45X的4线接口,本电路中未接键盘扫描,接4位数码管,DOUT悬空,不含按键中断为3个I/O引脚。
********************************************************************* *******/#include <regx51.h>#include <ch452cmd.h> // CH452常量定义#include <intrins.h>/***********CH452与单片机接线方式************/sbit CH452_DCLK=P1^7; // 串行数据时钟上升延激活sbit CH452_DIN=P1^6; // 串行数据输出,接CH452的数据输入sbit CH452_LOAD=P1^5; // 串行命令加载,上升延激活//sbit CH452_DOUT=P3^3; / / INT1,键盘中断和键值数据输入,接CH452的数据输出/******** 4线接口的位操作,与单片机有关 *********/#define CH452_DCLK_SET {CH452_DCLK=1;}#define CH452_DCLK_CLR {CH452_DCLK=0;}#define CH452_DIN_SET {CH452_DIN=1;}#define CH452_DIN_CLR {CH452_DIN=0;}#define CH452_LOAD_SET {CH452_LOAD=1;}#define CH452_LOAD_CLR {CH452_LOAD=0;}/******* 延时1uS子程序,主要用于2线接口,与单片机速度有关 ********/ //#define DELAY_1US {} // MCS51<=10MHz#define DELAY_1US {_nop_();} // MCS51<=20MHz//#define DELAY_1US {_nop_();_nop_();} // MCS51<=30MHz/**************写12bit控制字函数*******************/void CH452_Write(unsigned short cmd){unsigned char i;CH452_LOAD_CLR; //命令开始,LOAD=0for(i=0;i!=12;i++) //送入12位数据,低位在前{// if (cmd&1) {CH452_DIN_SET;}// else {CH452_DIN_CLR;} // 输出位数据CH452_DCLK_CLR;CH452_DIN=cmd&1;CH452_DCLK_SET; //上升沿有效cmd=cmd>>1;}CH452_LOAD_SET; //加载数据,LOAD上升沿DELAY_1US; //命令数据加载周期不小于6US,CH451不需要该周期DELAY_1US;DELAY_1US;}/******************主函数******************************/void main(){CH452_Write(CH452_RESET);CH452_Write(CH452_BCD + 0x40); // 选择BCD译码方式,扫描极限为4个数码管CH452_Write(CH452_SYSON1); // 开启显示while (1){CH452_Write(CH452_DIG3 | 1);CH452_Write(CH452_DIG2 | 2);CH452_Write(CH452_DIG1 | 3);CH452_Write(CH452_DIG0 | 4); // 4位数码管显示字符1234// CH452_Write(CH452_RIGHTCYC);。
CH451或CH452的常见问题解答转载来自官网需要设计参考资料(光盘资料可以参考FILELIST.TXT文档,网上资料更新)数码管LED显示驱动及键盘扫描的产品选型有CH451和CH452两种,都可以直接驱动数码管LED显示和键盘扫描,同时进行显示驱动和键盘扫描。
详细使用说明可以参考各自的使用手册,其中也有可供参考的应用电路图。
CH451比CH452的驱动电流大一倍,所以显示更亮些;CH452比CH451的功能更多些,并且支持兼容I2C的两线接口。
更详细的性能比较及特征说明请参考CH451PLN.PDF文档。
* 关于电源CH451和CH452都可以支持3.3V和5V电源电压,但是CH451用于3.3V时要外接振荡电阻才能避免显示闪烁。
考虑到直接驱动显示时消耗电流较大,布线时应该确保电源和地线有足够的宽度和良好的电源退耦。
* 刚通电数码管就全亮可能是数码管的极性错误,CH45X能够直接驱动共阴数码管,外加反相驱动器后才能驱动共阳数码管。
CH45X向LED供正向电压为亮,供反向电压为灭,复位后CH45X默认使LED灭,所以当极性反时就全亮。
* 显示或者操作无反应检查硬件接线是否正确,可以先试用公司提供的例子程序,确保硬件无误后再进一步开发。
如果连线距离较远,那么可以先在短距离下试用,无误后再加大距离,必要时可以用缓冲器加强信号的驱动能力。
对于支持4线接口和2线接口的CH452芯片,要检查H3L2引脚确保单片机接口程序与CH452是同一接口方式* 全部或者部分按键无反应1、确保发出设置命令启用了按键功能2、如果电源电压超过5V,或者是CH452S芯片直接驱动数码管,那么应该参考CH452手册在共阴数码管的公共端也就是每个DIG引脚上串接二极管,二级管应该串到LED显示电路中而非按键扫描电路中3、有其它优先极更高的键一直在按下,导致优先极较低的键始终无效,键码最小的按键优先极最高* 在实际未按键时,CH45X不断主动产生按键中断,或者总是有某个按键在按下,具有随机性1、只有当前一个按键值被读出后,CH45X的DOUT或者KEY#或者INT#引脚才会恢复默认的高电平2、检查线路板是否有漏电或者短路情况3、所接数码管或者LED发光管存在反向漏电现象。
机电一体化专业毕业论文题目机电一体化综合课程设计专业机电一体化指导教师作者完成日期目录一、前言 (4)二、总体方案设计 (6)(一)总体分析 (6)(二)方案框图 (6)三、单元模块设计 (7)(一)键盘与显示模块 (7)1 模块工作原理 (7)2 芯片CH452介绍 (8)3 特点 (9)4 显示驱动原理 (11)5 键盘扫描原理 (13)(二)单片机控制单元模块电路 (15)1 控制原理 (15)2 光电耦合电路 (16)3 芯片介绍 (17)(三)串行通信模块 (21)1 RS232通信协议 (21)2 串行通信电路 (23)四、电机与电气控制电路设计 (24)(一)步进电机模块 (24)1 步进电机的工作原理 (24)2 步进电机的步距角与工作拍数 (27)3 步进电机的频率特性 (28)(二)交流电机正反转控制原理 (30)(三) 交流电机的星—三角形启动 (32)(四)电气元件介绍 (32)五、设计总结、致谢 (35)六、参考文献 (37)附录Ⅰ:单片机控制系统电路原理图设计 (38)附录Ⅱ:电气控制原理图1 (39)附录Ⅲ:电气控制原理图2 (40)机电一体化综合课程设计摘要:本设计是完成一两坐标步进电机驱动运动工作台控制系统的设计;完成交流电机启停的电气控制系统设计。
其硬件部分共包括键盘操作、单片机控制、输入电路、控制电路、显示电路等五个主要组成部分。
设计的总体思路是准确安全的对工作台和电机进行控制.位置信号和按键信息通过传输线传送给单片机和键盘接口芯片,数据经过处理,将按键信息串行方式传送给单片机,单片机通过相应的程序,向控制回路发送控制信号,进而控制工作台的动作,实现对硬件设备的控制。
关键词:键盘操作,单片机控制,数码管显示。
一、前言机电一体化是以机械技术和电子技术为主题,多门技术学科相互渗透、相互结合的产物,是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。
机电一体化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化"迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段.本设计中提到的微机数控机床是利用单板或单片微机对机床运动轨迹进行数控及对机床辅助功能动作进行程序控制的一种自动化机械加工设备。
数码管的显示方式有两种:静态显示和动态显示。
1.静态显示方式。
所谓静态显示就是指无论是多少位数码管,同时处于显示状态。
如图2.19所示。
图2.19 4个共阳极数数码管静态显示时的连接方式与显示状态当单片机系统中使用静态数码管显示时,需要在每一个数码管上添加一个锁存器,当需要某个数码管显示其他内容时,只需要修改与其相连的锁存器的值即可。
由图2.19中可以看出,当数码管处于静态显示方式时,所有位选线(数码管的公共端)连接在一起,而各个数码管的段选线(数码管上各笔段的引出线)是相互分离的。
静态显示的优点是:数码管显示无闪烁,亮度高,软件控制比较容易;缺点是:需要的硬件电路较多(每一个数码管都需要一个锁存器),如果在全国大学生电子设计竞赛中使用,将造成很大的不便,同时由于所有数码管都处于被点亮状态,所以需要的电流很大,当数码管的数量增多时,对电源的要求也就随之增高。
所以,在大部分的硬件电路设计中,很少采用静态显示方式。
2.动态显示方式。
所谓动态显示,是指无论在任何时刻只有一个数码管处于显示状态,每个数码管轮流显示。
如图2.20所示。
图2.20 4个共阴极数码管动态显示时的连接方式与显示状态由图2.20中可以看出,当数码管处于动态显示时,所有位选线分离,而每个数码管的各条段选线相连。
当需要显示数字或字符时,需要将所有数码管轮流点亮,这时对每个数码管的点亮周期有了一个较严格的要求:由于发光体从通入电流开始点亮到完全发光需要一定的时间,叫做响应时间,这个时间对于不同的发光材质是不同的,通常情况下为几百微秒,所以数码管的刷新周期(所有数码管被轮流点亮一次的时间)不要过短,这也与数码管的数量有关,一般的数码管的刷新周期应控制在5ms~10ms,即刷新率为200Hz~100Hz,这样既保证了数码管每一次刷新都被完全点亮,同时又不会产生闪烁现象。
动态显示的优点是:硬件电路简单(数码管越多,这个优势越明显),由于每个时刻只有一个数码管被点亮,所以所有数码管消耗的电流较小;缺点是:数码管亮度不如静态显示时的亮度高,例如有8个数码管,以1秒为单位,每个数码管点亮的时间只有1/8秒,所以亮度较低;如果刷新率较低,会出现闪烁现象;如果数码管直接与单片机连接,软件控制上会比较麻烦等。
数码管驱动及键盘控制芯片CH452中文手册版本: 21、概述CH452是数码管显示驱动和键盘扫描控制芯片。
CH452内置时钟振荡电路,可以动态驱动8位数码管或者64只LED,具有BCD译码、闪烁、移位、段位寻址、光柱译码等功能;同时还可以进行64键的键盘扫描;CH452通过可以级联的4线串行接口或者2线串行接口与单片机等交换数据;并且可以对单片机提供上电复位信号。
2、特点2.1. 显示驱动●内置电流驱动级,段电流不小于20mA,字电流不小于100mA。
●动态显示扫描控制,直接驱动8位数码管、64只发光管LED或者64级光柱。
●可选数码管的段与数据位相对应的不译码方式或者BCD译码方式。
●BCD译码支持一个自定义的BCD码,用于显示一个特殊字符。
●数码管的字数据左移、右移、左循环、右循环。
●各数码管的数字独立闪烁控制,可选快慢两种闪烁速度。
●任意段位寻址,独立控制各个LED或者各数码管的各个段的亮与灭。
●64级光柱译码,通过64个LED组成的光柱显示光柱值。
●扫描极限控制,支持1到8个数码管,只为有效数码管分配扫描时间。
●可以选择字驱动输出极性,便于外部扩展驱动电压和电流。
2.2. 键盘控制●内置64键键盘控制器,基于8×8矩阵键盘扫描。
●内置按键状态输入的下拉电阻,内置去抖动电路。
●键盘中断,可以选择低电平有效输出或者低电平脉冲输出。
●提供按键释放标志位,可供查询按键按下与释放。
●支持按键唤醒,处于低功耗节电状态中的CH452可以被部分按键唤醒。
2.3. 外部接口●同一芯片,可选高速的4线串行接口或者经济的2线串行接口。
●4线串行接口:支持多个芯片级联,时钟速度从0到2MHz,兼容CH451芯片。
●4线串行接口:DIN和DCLK信号线可以与其它接口电路共用,节约引脚。
●2线串行接口:支持两个CH452芯片并联(由ADDR引脚电平设定各自地址)。
●2线串行接口:400KHz时钟速度,兼容两线I2C总线,节约引脚。
数码管及按键控制芯片CH452 :
直插,24引脚,2线接口方式图1:CH452 引脚图
2 线接口方式引脚说明:
CH452芯片与单片机连线:
说明:
1.针对数码管
CH452对数码管采用动态扫描驱动。
字驱动,顺序为DIG0 至DIG7,8个数码管,当其中一个引脚吸入电流时,其它引脚则不吸入电流。
段驱动引脚SEG6~SEG0 分别对应数码管的段G~段A,段驱动引脚SEG7 对应数码管的小数点,字驱动引脚DIG7~DIG0分别连接8 个数码管的阴极;
8个8 位的数据寄存器,用于保存8 个字数据;
译码方式:BCD译码,。
BCD 译码方式是指对数据寄存器中字数据的位4~位0进行BCD译码,控制段驱动引脚SEG6~SEG0的输出;
问题:ADDR在pcb板上是悬空的。
对“位”选择的时候,二极管的接法,作用,控制一个3位一个1位
2 针对按键:
(1)扫描,芯片实行两次扫面,两次结果相同才确认
(2)DIG0-DIG7 列扫描; SEG7-SEG0 行扫描,此次用到SEG0 SEG1两行,9个按键
(3)按引脚,依次由DIG0-DIG7 输出高电平,输出时其他为低电平,SEG0-SEG7内置下拉电阻,没按键按下时,被下拉为低电平
芯片CH452引脚工作:
scl 、addr内置上拉电阻,默认高电平;
sda 双向数据,默认高电平;
int 默认高,当有按键按下时,产生低电平中断,单片机产生中断,读取按键代码;
scl 高电平,从PIC 输入数据,数码管显示
低电平,向PIC 输出数据,读按键值
(具体工作参考时序图)。
A VR学习笔记十五、数码管驱动和键盘控制芯片CH452A实验-------基于LT_Mini_M1615.1数码管驱动和键盘控制芯片CH452A实验15.1.1 实例功能前面我们已经学习了4位数码管显示的例子,但是仅仅4位数码管显示电路就占用了12个I/O口,如果数码管超过4位的话,占用的I/O口数目就会更多,我们知道单片机的I/O口资源是很有限的,那么能不能使用更少的I/O口来控制更多的数码管显示呢?方法是有的,且有很多,比如我们可以使用串口转并口芯片74HC595,74HC164,74HC165等,关于这些芯片的使用,我们会在以后的学习中逐步学习的,今天我们来认识一种更加方便的数码管驱动芯片CH452,这个芯片能够在只占用4个甚至两个I/O口的情况下驱动8位数码管显示,同时这种芯片还能在驱动8位数码管现实的同时实现8X8共计64个按键的识别。
也就是说这个芯片只用单片机的最多4个I/O口就能够同时驱动8位数码管显示和识别64个按键。
本实例共有3个功能模块,分别描述如下:●单片机系统:使用ATmega16单片机的4个I/O口控制CH452芯片,实现8位数码管的显示。
●外围电路:CH452驱动数码管显示电路。
●软件程序:熟悉掌握ATmega16单片机的I/O口输出应用。
通过本实例的学习,掌握相关电路设计,并掌握以下知识点:●了解芯片CH452的功能●掌握单片机I/O口实现时序转换的编程方法。
15.1.2、器件和原理本实例介绍数码管驱动和键盘控制芯片CH452的简单应用。
关于本芯片实现8X8=64个按键的原理和方法,我们在以后的学习中在进行讨论,本实例中只介绍该芯片驱动8位共阴极数码管的功能。
1、器件介绍CH452是数码管驱动和键盘控制芯片,可以动态驱动8位数码管或者64个LED发光二极管,还可以驱动64级光柱。
该芯片与单片机的接口有4线和2线两种接口方式,其中4线接口支持芯片的无限级联,而2线方式兼容I2C总线。