原创 单片机内部模块知多少？

    AVR系列的单片机内部集成了TWI(Two-wire SerialInterface)总线。该总线具有I2C总线的特点，即接线简单，外部硬件只需两个上拉电阻，使用时钟线SCL和数据线SDA就可以将128个不同的设备互连到一起；而且支持主机和从机操作，器件可以工作于发送器模式或接收器模式，数据传输率高达400 kHz。

   正因为TWI总线具有这么多的优点，因此受到了使用者的青睐。由于AVR如此广泛的市场，有企业或通过MCU解密，芯片解密等手段，进行研究学习，以期找到自己需要的资料，现在市场上有专门从事MCU解密的单位或个人，专门提供对单片机的学习，现在我们不是去对AVR单片机进行解密，而是学习它的TWI内部模块。

    由于该总线与传统的I2C总线极其相似。因此不少人误以为TWI总线就是I2C总线，其实这只是一种简单化的理解。TWI总线是对I2C总线的继承和发展。

   它定义了自已的功能模块和寄存器，寄存器各位功能的定义与I2C总线并不相同；而且TWI总线引入了状奁寄存器，使得TWI总线在操作和使用上比I2C总线更为灵活。在实际应用上，由于大部分单片机内部没有集成I2C总线，因此单片机的控制是通过模拟I2C总线的时序来完成其操作的。

AVR单片机TWI的内部模块主要是由总线接口单元、比特率发生器、地址匹配单元和控制单元等几个子模块组成, TWI内部由总线接口单元、比特率发生器、地址匹配单元和控制单元等几个子模块组成，SCL、SDA为MCU的TWI接口引脚。引脚的输出驱动器包含一个波形斜率限制器以满足TWI规范；引脚的输入部分包含尖峰抑制单元，以去除小于50ns的毛刺。总线接口单元包括数据与地址寄存器TWDR、START／STOP控制器和总线仲裁判定硬件电路。比特率发生器单元用来控制TWI工作于主机模式时时钟信号SCL的周期，具体由TWI状态寄存器TWSR的预分频系数以及比特率寄存器TWBR设定；当TWI工作于从机模式时，无需对比特率或预分频进行设定。地址匹配单元将检测从总线上接收到的地址是否与TWAR寄存器中的7位地址相匹配。控制单元监视TWI总线，根据TWI控制寄存器TWCR的设置作出相应的响应。