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

為了快速讀寫數(shù)據(jù)，本文采用頁面寫的方式將數(shù)據(jù)寫入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

3.1 TWI初始化程序的設(shè)計

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TWI信號;

(2)配置PMC使TWI時鐘處于工作狀態(tài);

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

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

3.2 PCF8563驅(qū)動程序的設(shè)計

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

本文設(shè)計編寫如下讀函數(shù)和寫函數(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pTwi即可訪問各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代表讀寫數(shù)據(jù)的變量指針。

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

3.3 AT24C08驅(qū)動程序的設(shè)計

由于AT24C08由4個具有不同設(shè)備地址的頁組成，且采用連續(xù)讀寫數(shù)據(jù)的操作方式，所以AT24C08的讀寫與PCF8563讀寫有以下幾點(diǎn)區(qū)別。

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

(2)對于多字節(jié)數(shù)據(jù)的讀寫，全部數(shù)據(jù)若沒有傳輸完畢，便不發(fā)送停止信號，所以需通過判斷TWI_SR寄存器中的TXRDY和RXRDY決定是否讀TWI_RHR和寫TWI_THR,而將是否出現(xiàn)停止信號作為是否停止發(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)一頁寫不下的情況，因此針對給定的數(shù)據(jù)量和起始單元參數(shù)需要計算出共需幾頁，以便在進(jìn)行頁面切換時更換設(shè)備地址。

本文設(shè)計編寫了如下讀函數(shù)和寫函數(shù)。

3.4 軟件的調(diào)試與運(yùn)行

本文采用IAR開發(fā)環(huán)境和J-LINK仿真器進(jìn)行軟件的在線調(diào)試和加載運(yùn)行。調(diào)用函數(shù)完成以下程序設(shè)計：首先從PCF8563連續(xù)讀出若干數(shù)據(jù)并寫入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)，觀測數(shù)組中存放的數(shù)據(jù)，從而驗證驅(qū)動程序的正確性。

4 結(jié) 語

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

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