目前比较常用的串行总线有：iic(inter integrated circuit)总线、spi(serial periphcral interface)总线和micro-wire总线等。其中，iic总线是philips公司于80年代推出的一种二线制总线，它通过一根串行数据线(sda))和一根时钟线(scl)在互连的器件间传输信息。这对具有有限个i／o引脚的神经元芯片来说，节约了i／o引脚开销，方便了系统进一步扩展。

lonworks神经元芯片ft3150

　　lonworks总线为用户提供了一个针对实际工程应用的神经元芯片--neuron芯片。neuron芯片高度集成，所需外部器件较少。它包含3个处理七层lontalk协议的8位处理器，即媒体访问控制处理器、网络处理器和应用处理器。芯片内部有11个通用i／o引脚，根据实际需要对11个引脚进行编程，形成多达34种不同类型的i／o功能，包括并行i／o、串行i／o、定时／计数器等等。一个neuron芯片可连接一个或多个物理i／o设备，如温度和位置传感器、阀门、开关以及led。神经元芯片同件通过执行特定的i／o对象来管理这些设备的接口。neuron芯片分为3150和3120两类，neuron3150支持外部存储器，适合更复杂的应用，而neuron3120本身带有rom，不支持外部存储器。

　　美国echelon公司新推出了新的神经元芯片--自由拓扑智能收发器ft3150如图1所示。ft3150是在neuron 3150处理器的基础上集成了一个自由拓扑双绞线收发器，既降低了成本，又减小了接口电路功耗。ft3150芯片内部有2kbram和0.5kb eeprom存储器，通过对外引出地址及数据总线用户可方便地扩展ram数据存储器和flash固件、程序存储器，总扩展存储器空间最多为64k。ft3150 芯片服务引脚主要用于节点配置、安装与维护。与ft3150配合使用的是echelon公司的ft-x1(穿孔)或者ft-x2(表面贴)通信变压器，对电磁干扰和高频共膜噪声有较强的抗干扰能力。这使得lonworks神经元芯片ft3150达到一个更高性能、更稳定、更经济的新层次。

iic总线技术

　　iic总线是微电子通信控制领域中被广泛采用的一种总线标准，具有接口线少，控制方式简单、器件封装外形小、通信速率高等特点。它仅通过两根线sda和scl即可实现完善的全双工同步数据传送，能够十分方便地构成多主机系统和外同器件扩展系统。

　　iic总线数据传输只有任总线处于空闲状态时(scl和sda必须保证为高电平)才启动。iic总线协议定义数据传输时序如图2所示，起始条件为当scl为高电平时，sda由高电平向低电平跳变，数据开始传输；结束条件为当scl为低电平时，sda由低电平向高电平跳变，数据传输结束。传输过程中，当scl高时，sda必须始终保持稳定状态，此时出现任何跳变都被认为是起始或停止条件，只有当scl为低电平的时候才允许sda上的数据改变。

　　由起始位(s)、从机地址码、读写控制位(r／w)、应答位(a)、数据和停止位(p)等组成。通信启动时，主器件先发送启动信号和从机地址，总线上每个器件都有自己的唯一地址，与地址与某一从器件相匹配时，该从器件发一应答位，主器件则认为寻址成功，然后根据r／w位确定的数据传送方向进行数据传输。若主器件长时间收不到应答位，则认为超时，放弃本次数据传输。通信停止时，主机发送一个停止信号。

　　神经元芯片ft3150所支持的串行i／o功能包括：bitshift、iic和neuronwire(spi)等。iic i／o用于实现ft3150芯片与遵循iic串行总线规约的器件相连。由于iic总线是各种总线通信中使用信号线最少，并具有自动寻址，多主机时钟同步和仲裁等强大的功能，因此，使用iic设计计算机系统十分方便、灵活，体积也小，各类实际应用比较广泛。

数据通信的硬件连接

　　ft3150一般总是主控器，它定义108(14脚)管脚为时钟线(scl)，109(15脚)管脚为串行数据线(sda)，或者100(2脚)管脚为时钟线(scl)，io1(3脚)管脚为串行数据线(sda)。这些io线的漏极开路以满足iic规约的特殊需要。实际neuron芯片与iic器件的连接，只需存引脚上增加两个上拉电阻，而不再需要其他外部元件。

　　我们在开发lonworks智能电动阀门时，采用eeprom24wc16作为ft3150芯片读写数据的存储器，用来记录历史数据，防止掉电丢失。24wc16是采用cmos工艺制成的2k*8位的电可擦除存储器，内部存储空间共分8页，具体读写页数由其串行总线地址的最低三位a0、a1和a2决定，每页最多可存储256字节数据。为了实现ft3150芯片与24wc16的通信，将神经元芯片上iic总线引脚io9与24wc16的sda相接，io8与24wc16的scl