I2C的配置

1万 · 2018-11-21 23:35

I2C相信大家都不陌生，很多人都用GPIO模拟过I2C。但是模拟的太占CPU资源，并且一般只能模拟Master，模拟slave还是挺困难的。
下面介绍一下I2C IP。
这个是I2CON寄存器，I2C的控制寄存器

从左往右依次为：中断使能位，状态变化指示位，发送START信号，发送STOP信号，回ACK，使能I2C IP
 I2C_STS：I2C的状态发生变化该位就会置1
 START：请求I2C IP 发送START信号。一旦发送成功，该I2C就作为I2C Master
 STOP：请求I2C IP 发送STOP信号
 ACK：如果收到数据的时候该位为1，I2C IP将回ACK给对方，否则回NACK
其实从I2C的波形就可以看出，I2C协议完全是状态驱动的，从START信号开始，发送/接收地址字节之后收到ACK/NACK状态，发送/接收数据之后收到ACK/NACK状态，发送STOP

这个就是状态寄存器，状态一旦发生改变，就会发生I2C中断，然后读该寄存器就知道发生了何事。

1万 · 2018-11-21 23:36

下图就是I2C作为Master和Slave时各个状态的含义表格：

0xF8是总线空闲的状态值，也是STATUS寄存器的缺省值。
下面详细介绍一下上表的各个状态。
Master状态介绍：
1) 发送START信号成功，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x08
2) 作为I2C Master没有发送STOP又发送START信号成功，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x10
3) 发送地址+W成功并收到ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x18
4) 发送地址+W成功并收到NACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x20

5) 发送数据成功并收到ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x28
6) 发送数据成功并收到NACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x30
7) Master发生仲裁失败，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x38
8) 发送地址+R成功并收到ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x40
9) 发送地址+R成功并收到NACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x48
10) 收到数据并返回ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x50
11) 收到数据并返回NACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x58
12) 总线错误，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x00

Slave状态介绍：
1) 收到RE-START信号或者STOP信号，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0xA0
2) 收到SLA+R信号并返回ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0xA8
3) 作为Master仲裁失败HW会自动转为Slave，之后收到SLA+R信号，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0xB0
4) 发送数据并收到ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0xB8
5) 发送数据并收到NACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0xC0
6) 从接发送最后一个数据，但是居然收到的是ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0xC8
7) 从接收到SLA+W并返回ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x60
8) 作为Master仲裁失败HW会自动转为Slave，之后收到SLA+W信号，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x68
9) 收到数据并返回ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x80
10) 收到数据并返回NACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x88
11) 广播模式收到SLA+W并返回ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x70
12) 广播模式仲裁失败，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x78
13) 广播模式收到数据并返回ACK，发生I2C中断，STATUS寄存器的值=0x90

1万 · 2018-11-21 23:42

知道所有的状态之后，配置好I2C，然后在中断里面查看STATUS寄存器，处理状态就可以了。超时中断是用户设定时间内没有发生状态改变，就会发生超时中断，这个可以防止软件被hold住。
下面是一个读/写EEPROM的例子。照样是先选择用到的IP的时钟源，使能各个IP的时钟，然后配置多功能引脚，然后是I2C IP功能初始化。另外是I2C 的中断处理函数。中断处理函数中根据STATUS寄存器的值，进行状态处理。只要调用函数I2C_SET_CONTROL_REG(I2C0, I2C_SI);清除状态改变标志，I2C IP就会自动开始下一个状态。

复制

void I2C0_IRQHandler(void)

return 0;
}

1万 · 2018-11-21 23:43

总结上面I2C_MasterRx的流程为：
1) I2C_SET_CONTROL_REG(I2C0, I2C_STA); 发送START信号，之后该I2C IP就作为Master
2) 发生I2C中断，STATUS=0x08，表示START信号发送成功，然后软件写I2CDAT寄存器，发送I2C地址+W给EEPROM
3) 发生I2C中断，STATUS=0x18，表示SLA+W发送成功并收到ACK，然后发送高位地址给EEPROM
4) 发生I2C中断，STATUS=0x28，表示高位地址发送成功并收到ACK，然后发送低位地址给EEPROM
5) 发生I2C中断，STATUS=0x28，表示低位地址发送成功并收到ACK，然后再次发送START信号——Repeat START
6) 发生I2C中断，STATUS=0x10，表示Repeat START发送成功，然后发送I2C地址+R给EEPROM
7) 发生I2C中断，STATUS=0x40，表示SLA+R发送成功，并收到ACK，然后不设ACK bit，将回NACK给EEPROM
8) 发生I2C中断，STATUS=0x58，收到EEPROM返回的数据并回NACK给EEPROM
把这个流程对应I2C_MasterRx函数仔细看一下，相信不难懂。
发送的流程也类似，在此就不再赘述。

1万 · 2018-11-21 23:43

其实搞通信接口操作，最难的就是配置了，学会配置初始化，其他用的时候就很简单了。

1万 · 2018-11-21 23:43

其实搞通信接口操作，最难的就是配置了，学会配置初始化，其他用的时候就很简单了。

只看该作者 · 2018-11-22 00:12

一段数据只有一个开始和结尾吗