NUC970 基础上实现I2C总线

亲爱的观众朋友，我是你们的今天的代班DJ~，不对，中年好友。今天讲讲I2C总线，在抖音上搜了下，说SPI、I2C、UART是三大电子通讯协议，咱是菜鸟，等哪天真成工程师了，再回过头来看看总结得对不对。

I2C是飞利浦公司1980年代初设计的（80后大叔），全称是Inter-Integrated Circuit，中文叫集成电路总线，速率呢基本是低速，100Kbps，400Kbps，3.4Mbps，5Mbps。

物理特点说说，两根线搞定所有，一般两线是开漏输出，然后线路配两个上拉电阻，线路上默认是高电平。支持主从、多主从模式，有冲突检测机制，为得就是两根线上可以挂很多主和从设备，但同时只能一个主占用线路并和一个从设备（所有设备要求7位编号唯一）进行通信。然后再着重说说，这两根线呢，一根是SCL(Serial Clock)，一根是SDA(Seriol Data自嗨扩写），SCL给时钟信号，SDA按位给数据信号。它俩的一组合给出开始与结束信号。SCL高电平时，SDA给出一个下拉变位信号，代表开始占位了。再在SCL高电平时，给出一个上拉信号，Say Bye!

灵魂画师登场：

I2C和SPI不一样的呢，它的协议还定义了时序，直白点每次传8位，第9位是应答，需要强行拉低电平才行。数据意义呢，先传7位地址+1位方向（写0/读1），再传地址，再传数据。

这里提一下，NUC970读的流程是用先写指令向从发送地址，再发开始符，再读，再确认，再结束。

来，我们说说NUC970这款芯片对I2C的支持。支持两个I2C通道。

然后呢，照常，PG0,PG1是I2C0，PG2,PG3|PH2,PH3|PI3,PI4作为I2C1，当然这仨只有一个可以设置为I2C1。

按顺序，要设置端口为I2C，就先把引脚设置为I2C，往对接寄存器里写0x8（MFB_GPG0|SYS_GPG_MFPL[3:0]）

然后使能I2C时钟，CLK_PCLKEN1[0]与CLK_PCLKEN1[1]。

然后呢就是写、读操作。

写时序呢，先开始信号，写入地址+写位，再写入数据，停止。

具体的写操作比时序复杂点，

        先写值将时钟频率调整为100kbit/s或400kbit/s。这里的公式是32Mhz/5*目标 -1 。

        再写一次传递的字节数，最大为4，从高位开始传。

        再设置I2C_EN=1 非软件控制模式。

        将地址写到I2C[15:8]，将值写到I2C[7:0]。

        设置启动位与写位。

        等待中断或者I2C_TIP变为0（传输结束）

读时序：先开始信号，写入地址+写位，再写入读地址，重给启动信号，写入地址+读位，启动读，发送不确认位，再结束。（这边案例只读了一个字节，不知道连续的字节读取会怎么样）。

        继续将分频数写到寄存器里。

        设置写字节数为0x00，i2C_EN=1。

        写入地址+写位，设置启动和写标志

        等待中断或者I2C_TIP变为0；

        读取CSR中的反馈寄存器，应该为0，再写入读取地址，设置启动和写标志；

        等待中断或者I2C_TIP变为0；

        发送结束位置。

        写入地址+读位，设置启动和写位；

        等待中断或者I2C_TIP变为0；

        设置读位，设置NACK，设置停止位；

        从RXR[7:0]中读取字节。

另外，NUC970支持软件模式，说白了手动操作SCL与SDA电平。配置的话是把I2C_EN设置为0，然后操作SDW与SCW位。这边就不多说了。

说明下比较重要的寄存器。

I2Cn_CSR        Control and Status Register        ACK、BUSY、AL、TIP、Tx_num、IF、IE、I2C_EN

I2Cn_DIVIDER        Clock Prescale Register        DIVIDER

I2Cn_CMDR        Command Register        START、STOP、READ、WRITE、ACK

I2Cn_SWR        Software Control Register        SDR SCR SDW SCW

I2Cn_RXR        Data Receiver Register        当下只使用了0-7位！

I2Cn_TXR        Data Transmit Register        已使用了0-31位