一種I2C設(shè)備控制方法的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

為了快速讀寫(xiě)數(shù)據(jù)，本文采用頁(yè)面寫(xiě)的方式將數(shù)據(jù)寫(xiě)入AT24C08;采用隨機(jī)讀和順序讀相結(jié)合的方式讀取AT24C08數(shù)據(jù)。

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 TWI初始化程序的設(shè)計(jì)

根據(jù)TWI的功能特點(diǎn)，TWI初始化的初始化包括以下4步：

(1)配置PIO控制器使復(fù)用管腳驅(qū)動(dòng)TWI信號(hào);

(2)配置PMC使TWI時(shí)鐘處于工作狀態(tài);

(3)配置TWI為主工作模式。本文CPU為主設(shè)備，日歷和存儲(chǔ)芯片為從設(shè)備;

(4)設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸速率，配置TWI時(shí)鐘波形發(fā)生器寄存器。

3.2 PCF8563驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)

為了控制PCF8563的工作方式，需要對(duì)其寫(xiě)入控制字;為了得到PCF8563輸出的時(shí)間信息，需要對(duì)其進(jìn)行讀操作，讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)的流程如圖3所示。

本文設(shè)計(jì)編寫(xiě)如下讀函數(shù)和寫(xiě)函數(shù)：

其中，pTwi是結(jié)構(gòu)體指針，指向的結(jié)構(gòu)體中存放TWI的寄存器，通過(guò)pTwi即可訪問(wèn)各TWI寄存器;address表示設(shè)備地址;im_address表示設(shè)備內(nèi)部地址;data代表讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的變量指針。

因此，若使PCF8563工作于普通模式，并讀時(shí)數(shù)據(jù)，可用以下代碼實(shí)現(xiàn)：

3.3 AT24C08驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)

由于AT24C08由4個(gè)具有不同設(shè)備地址的頁(yè)組成，且采用連續(xù)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的操作方式，所以AT24C08的讀寫(xiě)與PCF8563讀寫(xiě)有以下幾點(diǎn)區(qū)別。

(1)先設(shè)置TWI_CR的起始標(biāo)志，之后通過(guò)TWI_RHR和TWI_THR讀/寫(xiě)TWI接口的數(shù)據(jù);發(fā)送最后一個(gè)數(shù)據(jù)之前，再設(shè)置TWI_CR的停止標(biāo)志。

(2)對(duì)于多字節(jié)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)，全部數(shù)據(jù)若沒(méi)有傳輸完畢，便不發(fā)送停止信號(hào)，所以需通過(guò)判斷TWI_SR寄存器中的TXRDY和RXRDY決定是否讀TWI_RHR和寫(xiě)TWI_THR,而將是否出現(xiàn)停止信號(hào)作為是否停止發(fā)送和接收的判斷依據(jù)。

(3)由于數(shù)據(jù)量和起始單元均是隨機(jī)的，所以有可能出現(xiàn)一頁(yè)寫(xiě)不下的情況，因此針對(duì)給定的數(shù)據(jù)量和起始單元參數(shù)需要計(jì)算出共需幾頁(yè)，以便在進(jìn)行頁(yè)面切換時(shí)更換設(shè)備地址。

本文設(shè)計(jì)編寫(xiě)了如下讀函數(shù)和寫(xiě)函數(shù)。

3.4 軟件的調(diào)試與運(yùn)行

本文采用IAR開(kāi)發(fā)環(huán)境和J-LINK仿真器進(jìn)行軟件的在線(xiàn)調(diào)試和加載運(yùn)行。調(diào)用函數(shù)完成以下程序設(shè)計(jì)：首先從PCF8563連續(xù)讀出若干數(shù)據(jù)并寫(xiě)入AT24C08;其次，將AT24C08中的數(shù)據(jù)讀至數(shù)組變量中。在程序中的讀完AT24C08數(shù)據(jù)后設(shè)置斷點(diǎn)，觀測(cè)數(shù)組中存放的數(shù)據(jù)，從而驗(yàn)證驅(qū)動(dòng)程序的正確性。

4 結(jié) 語(yǔ)

本文介紹了PCF8563和AT24C08的使用方法，通過(guò)分析基于ARM核的AT91SAM7X256的TWI接口控制方法，設(shè)計(jì)PCF8563和AT24C08的驅(qū)動(dòng)程序，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘數(shù)據(jù)的讀取和存儲(chǔ)。

本文設(shè)計(jì)的驅(qū)動(dòng)模塊已成功地用于智能煤礦分站實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，完成了歷史時(shí)間數(shù)據(jù)的記錄功能，同時(shí)本文為ARM控制多個(gè)I2C設(shè)備提供了可以借鑒的方法。