輕松學(xué)ARM系列之I2C總線

作者：熊老師,華清遠(yuǎn)見教育科技集團(tuán)講師。

今天我們來一起學(xué)習(xí)，arm裸機(jī)中對I2C設(shè)備學(xué)習(xí)。包括GPIO，IIC控制器學(xué)習(xí)。

一、總體架構(gòu)圖

二、I2C操作的一般步驟

2.1  查看s5pv210開發(fā)板的I2C相關(guān)的硬件原理圖

開發(fā)板上IIC實(shí)際連接電路，AT24C02為EEPROM，大小為2k位，256字節(jié)

核心板對應(yīng)的原理圖

2.2  設(shè)置GPIO寄存器為I2C功能

配置GPD1CON[0] 和 GPD1CON[1] 為I2C 功能：

GPDCON.GPD1CON = （GPDCON.GPD1CON & (~0xff)）| 0x22

2.3 查看I2C控制器相應(yīng)的章節(jié)，對相關(guān)的寄存器進(jìn)行配置

選擇設(shè)備的發(fā)送方式，主發(fā)射，從接收模式（這個(gè)是由從設(shè)備自動(dòng)決定的）

向寄存器中寫入。每個(gè)IIC獨(dú)有的設(shè)備地址

數(shù)據(jù)移位寄存器

2.3.1 查看AT24C02相關(guān)的芯片手冊，查看操作的順序

操作的設(shè)備的地址為0xa0 ， 對應(yīng)的是寫操作， 0xa1 對應(yīng)的是讀操作

2.3.2 對AT24C02按照字節(jié)的寫操作

對EEPROM 按字節(jié)寫的操作順序，先由主設(shè)備發(fā)送一個(gè)start起始信號(hào)，發(fā)一個(gè)字節(jié)的設(shè)備地址（7 + 1 位 ，寫），第9位為ACK應(yīng)答位，發(fā)一字節(jié)的地址（表示要往哪個(gè)地址空間寫數(shù)據(jù),一共256個(gè)字節(jié)地址），接著傳送一字節(jié)的數(shù)據(jù)。發(fā)一個(gè)ACK信號(hào)，發(fā)送停止信號(hào)stop。多存放256字節(jié)的數(shù)據(jù)

對s5pv210上相關(guān)的IIC控制器，進(jìn)行相應(yīng)的配置。

2.3.3  對于主設(shè)備發(fā)送，從設(shè)備接收。寫操作，往EEPROM中寫數(shù)據(jù)

① 寫設(shè)備地址
        I2C0.I2CCON0 = 0xe0 ，512分頻，使能ACK信號(hào)，使能中斷
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0；//寫從機(jī)設(shè)備地址
        I2C0.I2CSTAT0 = 0xf0；主設(shè)備發(fā)送，產(chǎn)生start信號(hào)
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發(fā)送完畢第5位，中斷標(biāo)志位 值為1，表示寫設(shè)備地址成功。否側(cè)，相當(dāng)于具有延時(shí)的功能。

②寫數(shù)據(jù)的地址，表示要對那一個(gè)字節(jié)的地址，要對他進(jìn)行存放數(shù)據(jù)
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 << 4));表示清除pend狀態(tài)位，復(fù)位操 作寫；
        I2C0.I2CDS0 = addr； 從機(jī)的地址，0 ~ 255 之間，一個(gè)256個(gè)字節(jié)，因?yàn)樵撔?片的大小就是2k位，256個(gè)字節(jié)
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發(fā)送完畢第5位，中斷標(biāo)志位 值為1，表示寫數(shù)據(jù)地址成功。否側(cè)，相當(dāng)于具有延時(shí)的功能。

③ 在相應(yīng)的地址上寫上相應(yīng)的數(shù)據(jù)
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 << 4));表示清除pend狀態(tài)位，復(fù)位 操作寫；
        I2C0.I2CDS = data；
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 << 4))）；如果發(fā)送完畢第5位，中斷標(biāo)志位 值為1，表示寫數(shù)據(jù)地址成功。否側(cè)，相當(dāng)于具有延時(shí)的功能。

④發(fā)送一個(gè)stop信號(hào)
        I2C0.I2CSTAT0 &= ~(1<<5); /*STOP signal generation,free bus */
        I2C0.I2CCON0 &= ~(1<<4); /*clean interrup pending bit */

⑤ 至此一次寫操作順利完成，按字節(jié)寫數(shù)據(jù)的

2.3.4 對于讀數(shù)據(jù)，主機(jī)發(fā)送模式，后接收模式，選取的是隨機(jī)讀的相應(yīng)地址中的數(shù)據(jù)的方式

① 寫設(shè)備地址，開啟start啟動(dòng)信號(hào)
        I2C0.I2CCON0 = 0xe0 ，512分頻，使能ACK信號(hào)，使能中斷
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0；//寫從機(jī)設(shè)備地址
        I2C0.I2CSTAT0 = 0xf0；主設(shè)備發(fā)送，產(chǎn)生start信號(hào)
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發(fā)送完畢第5位，中斷標(biāo)志位 值為1，表示寫設(shè)備地址成功。否側(cè)，相當(dāng)于具有延時(shí)的功能。

② 寫存放的數(shù)據(jù)的地址
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 <<4));表示清除pend狀態(tài)位，復(fù)位操 作寫；
        I2C0.I2CDS0 = addr & 0xff； 從機(jī)的地址，0 ~ 255 之間，一個(gè)256個(gè)字節(jié)，因 為該芯片的大小就是2k位，256個(gè)字節(jié)
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發(fā)送完畢第5位，中斷標(biāo)志位 值為1，表示寫數(shù)據(jù)地址成功。否側(cè)，相當(dāng)于具有延時(shí)的功能。

③ 讀設(shè)備地址，清pend寄存器，發(fā)送一個(gè)start信號(hào), 此時(shí)主機(jī)接收
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 <<4));表示清除pend狀態(tài)位，復(fù)位操作寫；
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0 | 0x01； //寫設(shè)備地址，讀操作
        I2C0.I2CSTAT = 0xb0； //1011 0000
        while(!(I2C0.I2CCON0&(1<<4))); /*The end of the waiting to be sent */

④讀取數(shù)據(jù)，讀數(shù)據(jù)時(shí)不產(chǎn)生ACK信號(hào)
        I2C0.I2CCON0 &= ~((1 << 7)| (1 << 4)); 清中斷標(biāo)志位，關(guān)閉ACK應(yīng)答信號(hào)
        while （�。↖2C0.I2CCON0 & (1 <<4)））; 每次操作成功都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)中斷標(biāo)志位
        data = I2C.I2CDS0;

⑤ 發(fā)送stop信號(hào)
        I2C0.I2CSTAT0 &= ~(1<<5); /*STOP signal generation,free bus */
        I2C0.I2CCON0 &= ~(1<<4); /*clean interrup pending bit */

⑥ 至此完成了一次 隨機(jī)的讀操作