/*****************************************************
*作 者：温子祺
*联系方式 ：wenziqi@hotmail.com
*说 明：S3C2440 I2C实现
*****************************************************/
1:I2C原理
总线的构成及信号类型
I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，I2C总线上并接的每一模块电路既是主控器（或被控器），又是发送器（或接收器），这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别（如对比度、亮度等）及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的从控器在接收到8bit数据后，向发送数据的主控器发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向从控器发出一个信号后，等待从控器发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，判断为受控单元出现故障。
这些信号中，起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要。
2：I2C实验代码
代码
/*
---------------------------------------------------------------
文件名称:I2C.c
说 明:I2C协议 读写AT24C08
作 者:温子祺
创建时间:2010-08-17
测试结果:[OK]
注意事项:
(1)24C02数据速率I2C总线的数据传送速率在标准工作方式下为100kbit/s，
在快速方式下，最高传送速率可达400kbit/s。
(2)当前S3C2440各频率如下:FCLK 405MHz
HCLK 135MHz
PCLK 67.5MHz
(3)当前I2C协议在三星提供的源代码进行修改，并提升代码的容错能力
如I2C进行读写时,都有进行超时处理。
---------------------------------------------------------------
*/
#include "S3C244x.h"
#include "Global.h"
#include "IIC.h"
/*
1:rIICON IIC总线控制寄存器
2:rIICSTAT IIC总线控制状态寄存器
3:rIICADD IIC总线地址寄存器
4:rIICDS IIC总线发送接收数据移位寄存器
5:rIICLC IIC总线多主设备线路控制寄存器
*/
/*
====================================================
I2C基本函数接口
====================================================
*/
static volatile UINT8 g_ucI2CDataBuf[256]; //I2C发送数据缓冲区
static volatile UINT32 g_unI2CCurDataCount; //I2C当前数据计数
static volatile UINT32 g_unI2CCurStatus; //I2C当前状态
static volatile UINT32 g_unI2CCurDataOffset; //I2C当前发送数据偏移量
static UINT32 g_unI2CCurMode; //I2C当前模式
static UINT32 g_unIICCONSave; //临时保存rIICCON寄存器值
static void __irq I2CISR(void) ; //I2C中断服务函数
static BOOL I2CWriteByte(UINT32 unSlaveAddress,UINT32 ucWriteAddress,UINT8 *pucWriteByte);
static BOOL I2CReadByte (UINT32 unSlaveAddress,UINT32 ucReadAddress ,UINT8 *pucReadByte);
/******************************************************
*文件名称:I2CWriteByte
*输 入:unSlaveAddress 从机地址
unWriteAddress 写地址
pucWriteByte 写字节
*输 出:TRUE/FALSE
*功能说明:I2C 写单个字节
*注意事项:
主机发送起始信号后，发送一个寻址字节，收到应答后紧跟着的就是数据传输，
数据传输一般由主机产生的停止位终止。但是，如果主机仍希望在总线上通讯，
它可以产生重复起始信号和寻址另一个从机，而不是首先产生一个停止信号。
在这种传输中，可能有不同的读/写格式。
*******************************************************/
static BOOL I2CWriteByte(UINT32 unSlaveAddress,
UINT32 unWriteAddress,
UINT8 *pucWriteByte)
{
BOOL bRt=TRUE;
UINT32 unTimeouts;
g_unI2CCurMode = WRDATA; //当前I2C模式:写
g_unI2CCurDataOffset= 0; //I2C数据缓冲区偏移量为0
g_ucI2CDataBuf[0] = (UINT8)unWriteAddress; //写地址
g_ucI2CDataBuf[1] = *pucWriteByte; //写数据
g_unI2CCurDataCount = 2; //当前数据计数值(即地址+数据=2字节)
rIICDS = unSlaveAddress; //0xa0(高四位默认是1010,低四位为xxxx)
rIICSTAT = 0xf0; //主机发送启动
unTimeouts=1000;
while(g_unI2CCurDataCount!=-1 && unTimeouts--)
{
DelayNus(1);
}
if(!unTimeouts)
{
bRt=FALSE;
goto end;
}
g_unI2CCurMode = POLLACK;
while(1)
{
rIICDS = unSlaveAddress;
g_unI2CCurStatus = 0x100;
rIICSTAT = 0xf0; //主机发送启动
rIICCON=g_unIICCONSave; //恢复I2C运行
unTimeouts=1000;
while(g_unI2CCurStatus==0x100 && unTimeouts--)
{
DelayNus(1);
}
if(!unTimeouts)
{
bRt=FALSE;
goto end;
}
if(!(g_unI2CCurStatus&0x1))
{
break; //接收到应答(ACK)信号
}
}
end:
rIICSTAT = 0xd0; //停止主机发送状态Stop MasTx condition
rIICCON = g_unIICCONSave; //恢复I2C运行
DelayNus(10); //等待直到停止条件是有效的
return bRt;
}
/******************************************************
*文件名称:I2CReadByte
*输 入:unSlaveAddress 从机地址
unReadAddress 读地址
pucReadByte 读字节
*输 出:TRUE/FALSE
*功能说明:I2C 读单个字节
*注意事项:
主机发送完寻址字节后，主机立即读取从机中的数据。
当寻址字节的"R/W"位为1时，在从机产生应答信号后，
主机发送器变成主机接收器，从机接收器变成从机发送器。
之后，数据由从机发送，主机接收，每个应答由主机产生，
时钟信号CLK仍由主机产生。若主机要终止本次传输，则发送
一个非应答信号，接着主机产生停止信号
*******************************************************/
static BOOL I2CReadByte(UINT32 unSlaveAddress,
UINT32 unReadAddress,
UINT8 *pucReadByte)
{
BOOL bRt=TRUE;
UINT32 unTimeouts;
g_unI2CCurMode = SETRDADDR;
g_unI2CCurDataOffset= 0;
g_ucI2CDataBuf[0] = (UINT8)unReadAddress;
g_unI2CCurDataCount = 1;
rIICDS = unSlaveAddress;
rIICSTAT = 0xf0; //主机发送启动
unTimeouts=1000;
while(g_unI2CCurDataCount!=-1 && unTimeouts--)
{
DelayNus(1);
}
if(!unTimeouts)
{
bRt=FALSE;
goto end;
}
g_unI2CCurMode = RDDATA;
g_unI2CCurDataOffset = 0;
g_unI2CCurDataCount = 1;
rIICDS = unSlaveAddress;
rIICSTAT = 0xb0; //主机接收启动
rIICCON = g_unIICCONSave; //恢复I2C运行
unTimeouts=1000;
while(g_unI2CCurDataCount!=-1 && unTimeouts--)
{
DelayNus(1);
}
if(!unTimeouts)
{
bRt=FALSE;
goto end;
}
*pucReadByte= g_ucI2CDataBuf[1];
end:
return bRt;
}
/******************************************************
*文件名称:I2CWriteNBytes
*输 入:unSlaveAddress 从机地址
unWriteAddress 写地址
pucWriteByte 写字节
unNumOfBytes 写字节数
*输 出:TRUE/FALSE
*功能说明:I2C 写多个字节
*******************************************************/
BOOL I2CWriteNBytes(UINT32 unSlaveAddress,
UINT32 unWriteAddress,
UINT8 *pucWriteBytes,
UINT32 unNumOfBytes)
{
UINT32 unSpareOfBytes=unNumOfBytes;
while(unSpareOfBytes--)
{
if(!I2CWriteByte( unSlaveAddress,
unWriteAddress,
pucWriteBytes))
{
I2CMSG("I2C[ERROR]:fail to write data fail at address %d \
success to write %d bytes \r\n",
unWriteAddress,(unNumOfBytes-unSpareOfBytes));
return FALSE;
}
unWriteAddress++;
pucWriteBytes++;
}
return TRUE;
}
/******************************************************
*文件名称:I2CReadNBytes
*输 入:unSlaveAddress 从机地址
unReadAddress 读地址
unNumOfBytes
*输 出:TRUE/FALSE
*功能说明:I2C 读多个字节
*******************************************************/
BOOL I2CReadNBytes(UINT32 unSlaveAddress,
UINT32 unReadAddress,
UINT8 *pucReadByte,
UINT32 unNumOfBytes)
{
UINT32 unSpareOfBytes=unNumOfBytes;
while(unSpareOfBytes--)
{
if(!I2CReadByte( unSlaveAddress,
unReadAddress,
pucReadByte))
{
I2CMSG("I2C[ERROR]:fail to read data fail at address %d \
success to read %d bytes \r\n",
unReadAddress,(unNumOfBytes-unSpareOfBytes));
return FALSE;
}
unReadAddress++;
pucReadByte++;
}
return TRUE;
}
/*
====================================================
中断服务函数
====================================================
*/
/******************************************************
*文件名称:I2CISR
*输 入:无
*输 出:无
*功能说明:I2C 中断服务函数
*******************************************************/
void __irq I2CISR(void)
{
UINT32 unI2CStatus;
unI2CStatus = rIICSTAT;
if(unI2CStatus & 0x8){} //When bus arbitration is failed.
if(unI2CStatus & 0x4){} //When a slave address is matched with IICADD
if(unI2CStatus & 0x2){} //When a slave address is 0000000b
if(unI2CStatus & 0x1){} //When ACK isn't received
switch(g_unI2CCurMode)
{
case POLLACK:
g_unI2CCurStatus = unI2CStatus;
break;
case RDDATA:
if((g_unI2CCurDataCount--)==0)
{
g_ucI2CDataBuf[g_unI2CCurDataOffset++] = rIICDS;
rIICSTAT = 0x90; //停止I2C接收状态
rIICCON = g_unIICCONSave; //恢复I2C运行
DelayNus(1); //等待直到停止条件是有效的
//The pending bit will not be set after issuing stop condition.
break;
}
g_ucI2CDataBuf[g_unI2CCurDataOffset++] = rIICDS; //The last data has to be read with no ack.
if((g_unI2CCurDataCount)==0)
rIICCON = 0x2f; //Resumes IIC operation with NOACK.
else
rIICCON = g_unIICCONSave; //Resumes IIC operation with ACK
break;
case WRDATA:
rIICDS = g_ucI2CDataBuf[g_unI2CCurDataOffset++]; //g_ucI2CDataBuf[0] has dummy.
DelayNus(10); //for setup time until rising edge of IICSCL
rIICCON = g_unIICCONSave; //恢复I2C运行
if((g_unI2CCurDataCount--)==0)
{
rIICSTAT = 0xd0; //Stop MasTx condition
rIICCON = g_unIICCONSave; //恢复I2C运行
DelayNus(10); //Wait until stop condtion is in effect.
//The pending bit will not be set after issuing stop condition.
}
break;
case SETRDADDR:
if((g_unI2CCurDataCount--)==0)
{
break;
}
//IIC operation is stopped because of IICCON[4]
rIICDS = g_ucI2CDataBuf[g_unI2CCurDataOffset++];
DelayNus(10); //For setup time until rising edge of IICSCL
rIICCON = g_unIICCONSave; //恢复I2C运行
break;
default:
break;
}
rSRCPND = BIT_IIC; //Clear pending bit
rINTPND = BIT_IIC;
}
/*
====================================================
测试代码
====================================================
*/
/******************************************************
*文件名称:I2CTest
*输 入:无
*输 出:无
*功能说明:I2C 测试代码
*******************************************************/
void I2CTest(void)
{
UINT32 i;
UINT8 buf[256];
I2CMSG("\nIIC Test(Interrupt) using AT24C02\n");
rGPEUP |= 0xc000; //Pull-up disable
rGPECON |= 0xa00000; //GPE15:IICSDA , GPE14:IICSCL
rCLKCON |= 1<<16;
pISR_IIC = (UINT32)I2CISR;
rINTMSK &= ~(BIT_IIC);
/*
IIC时序太重要了，要认真设置好发送时钟和接收数据时钟
当前PCLK = 405/6 = 67.5MHz
IICCLK=67.5/16= 4.22MHz
Tx Clock = 4.22/11=0.384MHz
*/
g_unIICCONSave=rIICCON = (1<<7) | (0<<6) | (1<<5) | (0xa);
rIICADD = 0x10; //S3C2440 从机地址设置
rIICSTAT = 0x10; //I2C总线数据输出使能(Rx/Tx)
rIICLC =(1<<2)|(1); //滤波器使能,SDA数据延时输出
I2CMSG("Write test data into AT24C02\n");
for(i=0;i<256;i++)
{
buf[i]=i;
}
I2CWriteNBytes(0xA0,0,buf,256);
for(i=0;i<256;i++)
buf[i] = 0;
I2CMSG("Read test data from AT24C02\n");
I2CReadNBytes(0xA0,0,buf,256);
I2CMSG("Read Data Finish\r\n");
for(i=0;i<256;i++)
{
I2CMSG("%d ",buf[i]);
}
rINTMSK |= BIT_IIC;
}
3：显示结果
转载请注明出处，谢谢。