輕松學ARM系列之I2C總線

作者：熊老師,華清遠見教育科技集團講師。

今天(tian)我們(men)來一起學(xue)習(xi)，arm裸機中對I2C設備學(xue)習(xi)。包括GPIO，IIC控制器學(xue)習(xi)。

一、總體架構圖

二、I2C操作的一般步驟

2.1  查看s5pv210開發板的I2C相關的硬件原理圖

開發板上IIC實際連接電路，AT24C02為EEPROM，大小為2k位，256字節

核心板對應的原理圖

2.2  設置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控制器相應的章節，對相關的寄存器進行配置

選擇設備的發送方式，主發射，從接收模式（這個是由從設備自動決定的）

向寄存器中寫入。每個IIC獨有的設備地址

數據移位寄存器

2.3.1 查看AT24C02相關的芯片手冊，查看操作的順序

操作的設備的地址為0xa0 ， 對應的是寫操作， 0xa1 對應的是讀操作

2.3.2 對AT24C02按照字節的寫操作

對EEPROM 按字(zi)(zi)節寫的操作順序，先由主設(she)備(bei)發(fa)送一(yi)個(ge)(ge)start起始信(xin)號，發(fa)一(yi)個(ge)(ge)字(zi)(zi)節的設(she)備(bei)地址（7 + 1 位 ，寫），第(di)9位為ACK應答位，發(fa)一(yi)字(zi)(zi)節的地址（表示要往哪(na)個(ge)(ge)地址空間寫數(shu)據,一(yi)共256個(ge)(ge)字(zi)(zi)節地址），接著傳(chuan)送一(yi)字(zi)(zi)節的數(shu)據。發(fa)一(yi)個(ge)(ge)ACK信(xin)號，發(fa)送停止信(xin)號stop。多存放256字(zi)(zi)節的數(shu)據

對s5pv210上相關的(de)IIC控制器，進行相應的(de)配置。

2.3.3  對于主設備發送，從設備接收。寫操作，往EEPROM中寫數據

① 寫設備地址
        I2C0.I2CCON0 = 0xe0 ，512分頻，使能ACK信號，使能中斷
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0；//寫從機設備地址
        I2C0.I2CSTAT0 = 0xf0；主設備發送，產生start信號
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發送完畢第5位，中斷標志位 值為1，表示寫設備地址成功。否側，相當于具有延時的功能。

②寫數據的地址，表示要對那一個字節的地址，要對他進行存放數據
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 << 4));表示清除pend狀態位，復位操 作寫；
        I2C0.I2CDS0 = addr； 從機的地址，0 ~ 255 之間，一個256個字節，因為該芯 片的大小就是2k位，256個字節
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發送完畢第5位，中斷標志位 值為1，表示寫數據地址成功。否側，相當于具有延時的功能。

③ 在相應的地址上寫上相應的數據
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 << 4));表示清除pend狀態位，復位 操作寫；
        I2C0.I2CDS = data；
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 << 4))）；如果發送完畢第5位，中斷標志位 值為1，表示寫數據地址成功。否側，相當于具有延時的功能。

④發送一個stop信號
        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，按字節寫數據的

2.3.4 對于讀數據，主機發送模式，后接收模式，選取的是隨機讀的相應地址中的數據的方式

① 寫設備地址，開啟start啟動信號
        I2C0.I2CCON0 = 0xe0 ，512分頻，使能ACK信號，使能中斷
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0；//寫從機設備地址
        I2C0.I2CSTAT0 = 0xf0；主設備發送，產生start信號
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發送完畢第5位，中斷標志位 值為1，表示寫設備地址成功。否側，相當于具有延時的功能。

② 寫存放的數據的地址
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 <<4));表示清除pend狀態位，復位操 作寫；
        I2C0.I2CDS0 = addr & 0xff； 從機的地址，0 ~ 255 之間，一個256個字節，因 為該芯片的大小就是2k位，256個字節
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果發送完畢第5位，中斷標志位 值為1，表示寫數據地址成功。否側，相當于具有延時的功能。

③ 讀設備地址，清pend寄存器，發送一個start信號, 此時主機接收
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 <<4));表示清除pend狀態位，復位操作寫；
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0 | 0x01； //寫設備地址，讀操作
        I2C0.I2CSTAT = 0xb0； //1011 0000
        while(!(I2C0.I2CCON0&(1<<4))); /*The end of the waiting to be sent */

④讀取數據，讀數據時不產生ACK信號
        I2C0.I2CCON0 &= ~((1 << 7)| (1 << 4)); 清中斷標志位，關閉ACK應答信號
        while （！（I2C0.I2CCON0 & (1 <<4)））; 每次操作成功都會產生一個中斷標志位
  ;      data = I2C.I2CDS0;

⑤ 發送stop信號
        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 隨機的讀操作