Mini2440裸机开发之I2C（AT24C08）

目录

• 一、S3C2440上的I2C
  • 1.1 I2C概述
  • 1.2 I2C方块图
  • 1.3 I2C总线接口
• 二、I2C相关寄存器
  • 2.1 IIC总线控制寄存器IICCON
  •  2.2 IIC总线控制/状态寄存器IICSTAT
  • 2.3 IIC总线地址寄存器IICADD
  • 2.4 IIC总线发送/接收以为寄存器IICDS
• 三、读写操作流程 
  • 3.1. 主机发送模式
  • 3.2 主机接收模式
• 四、代码
  • 4.1 硬件接线
  • 4.2 I2C初始化
    • 4.2.1 IO状态设置
    • 4.2.2 设置TX/RX中断、SCL周期
    • 4.2.3 清除SRCPND、INTPND，取消中断屏蔽
  • 4.3 向AT24C08写入n个字节数据
  • 4.4 从AT24C08读取n个字节数据
  • 4.5 中断函数
  • 4.6 测试代码
• 五、代码下载

目录

• 一、S3C2440上的I2C
  • 1.1 I2C概述
  • 1.2 I2C方块图
  • 1.3 I2C总线接口
• 二、I2C相关寄存器
  • 2.1 IIC总线控制寄存器IICCON
  •  2.2 IIC总线控制/状态寄存器IICSTAT
  • 2.3 IIC总线地址寄存器IICADD
  • 2.4 IIC总线发送/接收以为寄存器IICDS
• 三、读写操作流程 
  • 3.1. 主机发送模式
  • 3.2 主机接收模式
• 四、代码
  • 4.1 硬件接线
  • 4.2 I2C初始化
    • 4.2.1 IO状态设置
    • 4.2.2 设置TX/RX中断、SCL周期
    • 4.2.3 清除SRCPND、INTPND，取消中断屏蔽
  • 4.3 向AT24C08写入n个字节数据
  • 4.4 从AT24C08读取n个字节数据
  • 4.5 中断函数
  • 4.6 测试代码
• 五、代码下载

在通信协议-I2C小节，我们已经对I2C协议以及AT24C08芯片进行了详细的介绍，这里就不在重复赘述。

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一、S3C2440上的I2C

1.1 I2C概述

I2C的使用位于S3C2440芯片手册的第20章。S3C2440可以支持一个多主控I2C总线串行接口。一条专用串行数据线（SDA）和一条专用串行时钟线（SCL）连接到I2C总线的总线主控和外设之间的信息。SDA和SCL线都为双向的。

为了控制多主控IIC总线操作，必须写入值到以下寄存器中：

• 多主控IIC总线控制寄存器，IICCON；
• 多主控IIC总线控制/状态寄存器，IICSTAT；
• 多主控IIC总线Tx/Rx数据移位寄存器，IICDS；
• 多主控IIC总线地址寄存器，IICADD；

1.2 I2C方块图

可以通过编程IICCON寄存器的4位预分频器值来控制串行时钟SCL的频率，I2C总线接口地址被存储在IICADD寄存器。

1.3 I2C总线接口

S3C2440的I2C总线接口有 4 种工作模式：

• 主机发送模式；
• 主机接收模式；
• 从机发送模式；
• 从机接收模式；

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二、I2C相关寄存器

2.1 IIC总线控制寄存器IICCON

寄存器	地址	R/W	描述	复位值
IICCON	0x54000000	R/W	IIC总线控制寄存器	0x0X

寄存器位信息：

IICCON	位	描述	初始状态
应答发生	[7]	IIC总线应答使能位 0：禁止       1：允许 对于发送模式。不需要配置ack应答信号 对于接收模式，设置为1，让它在第9个CLK发出ack应答信号	0
TX时钟源选择	[6]	SCL时钟源选择位 0：IICCLK = PCLK/16    1：IICCLK=PCLK/512	0
TX/RX中断	[5]	IIC总线TX/RX中断使能/禁止位 0：禁止      1：允许	0
中断挂起标志	[4]	IIC总线TX/RX中断标志位。 当此位为1时，SCL被拉低，IIC传输停止； 如果要继续传输，需要写入0清除它； 当读出此位为0时，表示没有中断发生，当读出此位为1时表示有中断发生；	0
发送时钟值	[3:0]	IIC总线发送时钟预分频系数： SCL = IICCLK/(IICCON[3:0]+1)	未定义

 2.2 IIC总线控制/状态寄存器IICSTAT

寄存器	地址	R/W	描述	复位值
IICSTAT	0x54000004	R/W	IIC总线控制/状态寄存器	0x0

寄存器位信息：

IICSTAT	位	描述	初始状态
模式选择	[7:6]	模式选择 00：从接收模式 01：从发送模式 10：主接收模式 11：主发送模式	00
忙信号状态/起始停止条件	[5]	IIC总线忙信号状态位 当读的时候，0表示not busy，1表示busy 当写的时候，0表示写入STOP，1表示写入START	0
串行输出	[4]	IIC总线数据输出使能/禁止： 0：禁止    1：使能	00
仲裁状态标志位	[3]	IIC总线仲裁过程状态标志位 0：总线仲裁成功    1：串行I/O间总线仲裁失败	0
从地址状态标志	[2]	IIC总线从地址状态标志位 0：发现起始/停止条件清除  1：接收到从地址与IICADD中地址值匹配	0
地址零状态标志	[1]	IIC总线地址零状态标志位 0：发现起始/停止条件清除    1：接收从地址为0x000000b	0
最后收到位状态标志	[0]	IIC总线最后收到位状态标志 表示I2C总线上的第9个时钟周期有没有ack，0表示有ack, 1表示无ack	0

2.3 IIC总线地址寄存器IICADD

寄存器	地址	R/W	描述	复位值
IICADD	0x54000008	R/W	IIC总线地址寄存器	0x0XX

寄存器位信息：

IICADD	位	描述	初始状态
从设备地址	[7:0]	从设备7位地址 当IICSTAT中串行输出使能=0时，IICADD为写使能； 从地址：[7:1] 未映射：[0]	XXXXXXXX

2.4 IIC总线发送/接收以为寄存器IICDS

寄存器	地址	R/W	描述	复位值
IICDS	0x5400000C	R/W	IIC总线发送/接收移位寄存器	0x0XX

寄存器位信息：

IICDS	位	描述	初始状态
从设备地址	[7:0]	IIC总线TX/RX操作的8位数据移位寄存器 当IICSTAT中串行输出使能=0时，IICADS为写使能；	XXXXXXXX

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三、读写操作流程 

3.1. 主机发送模式

其流程如下：

1. 设置IICCON寄存器；；
   • 允许应答，位[7]=1；
   • 使能中断，位[5]=1；
   • 定义SCL周期，位[6]、[3:0]；
2. 设置IICSTAT位[4]使能串行输出；
3. 写从设备的地址到IIICDS寄存器；
4. 写0xF0到IICSTAT发送IICDS中的数据；
   • 使能串行输出，位[4]=1；
   • 配置主机为TX模式，位[7:6]=11；
   • 主设备开始发送START信号；
5. IICDS中配置的数据（从设备地址7位 + 读写1位位）被发送出去，每传输完一个字节数据将产生一个中断；
6. 清除IICCON挂起位位[4]；
7. 通过查询IICSTAT位[0]判断是否接收到从设备的ACK应答；
• 如果没有接收到从设备ACK应答：写0xD0到IICSTAT，写0xAF到ICCCON，主设备发送停止信号，等待一会等待停止信号生效；
• 如果接收到从设备ACK应答：继续向IICDS写入要发送的数据，数据被发送出去，继续IIC数据传输；

3.2 主机接收模式

其流程如下：

1. 设置IICCON寄存器；
   • 允许应答，位[7]=1；
   • 使能中断，位[5]=1；
   • 定义SCL周期，位[6]、[3:0]；
2. 设置IICSTAT位4使能串行输出；
3. 写从设备的地址到IIICDS寄存器；
4. 写0xB0到IICSTAT发送IICDS中的数据；
   • 使能串行输出，位[4]设置为1；
   • 配置主机为RX模式，位[7:6]设置为10；
   • 主设备开始发送START信号；
5. IICDS中配置的数据（从设备地址7位 + 读写1位位）被发送出去，每传输完一个字节数据将产生一个中断；
6. 清除IICCON挂起位位[4]；
7. 通过查询IICSTAT位[0]判断是否接收到从设备的ACK应答；

• 如果没有接收到从设备ACK应答：写0x90到IICSTAT，主设备发送停止信号，等待一会等待停止信号生效；
• 如果接收到从设备ACK应答：从IICDS读取数据，并清除IICCON挂起位，数据被接收到，主设备发送应答信号，继续IIC数据读取；

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四、代码

4.1 硬件接线

Mini2440开发板外接了一个I2C信号引脚的EEPROM芯片AT24C08，它有1024字节，供用户测试I2C总线。

这里I2CSCL连接的S3C2440引脚GPE14、I2CSCL连接的S3C2440引脚GPE15。

4.2 I2C初始化

4.2.1 IO状态设置

设置GPE14、GPE15功能复用为I2C。设置GPE控制寄存器，同时禁止GPE14、GPE15为上拉使能。

 

  GPECON &= ~((3<<28) | (3 <<30));    /* 清零 */
  GPECON |= ((2<<28) | (2<<30));      /* 设置为IIC */
  GPEUP |= 0xc000;     /* 禁止内部上拉 */

4.2.2 设置TX/RX中断、SCL周期

  /* 允许应答、使能TX/RX中断、SCL周期  */
  IICCON |= (1<<7 | 0<<6 | 1<<5 | 0xf);
  IICSTAT |= (1<<4);           /* 使能TX/RC */

允许应答。PLCK为50MHz，IICCLK=  PCLK/`16，允许中断，发送时钟 = IICLK/16。

SCL时钟频率为：$int(\frac{50000000}{16*(15+1)})=1953125=0.198MHZ$

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2024-10-29	R*n	6.66
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