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          I2C之知(六)--s3c2440用I2C接口訪問EEPROM

          作者: 時間:2016-11-09 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
          在前面閱讀理解了I2C的官方協(xié)議文檔后,就拿s3c2440EEPROM來驗證一下.

          本來是想用s3c2440的SDA和SCL管腳復(fù)用為GPIO來模擬的,但在沒有示波器的情況下搞了一周,怎么都出不來,最后還是放棄了.甚至參考了linux下i2c-algo-bit.c和i2c-gpio.c,依然沒調(diào)出來.如果有示波器,可能很快就能找到原因,現(xiàn)在完全不知道問題出在哪里.其實想用GPIO模擬I2C的目的很簡單,以一種簡單而又深刻的方式來理解I2C.

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/201611/317580.htm

          既然這條路暫時沒法走,退而求其次,用s3c2440的I2C接口來訪問EEPROM,只要按照datasheet的來做,基本上不用考慮時序咯.

          從s3c2440和AT24C02A的datasheet開始:

          s3c2440的介紹其實很簡單,IIC-bus接口有四種操作模式:

          Master transmitter mode
          Master receive mode
          Slave transmitter mode
          Slave receive mode

          但實際上,我們只會用到M-Tx和M-Rx,因為在s3c2440和EEPROM的連接中,沒辦法將s3c2440當(dāng)作slave.

          然后s3c2440的datasheet從I2C的協(xié)議文檔上copy了一些內(nèi)容:開始終止條件數(shù)據(jù)傳輸格式ACK讀寫操作總線仲裁終止條件等.這些還是看I2C的協(xié)議文檔比較好.

          I2C-BUS的配置:

          為了控制SCL的頻率,IICCON中可以控制一個4bit的分頻器.IICADD寄存器用來保存IIC-Bus的接口地址,這個實際也無需用,只有訪問從設(shè)備時才需要地址.而這里s3c2440是主設(shè)備.

          在每次IIC Tx/Rx操作前,都要做下面的操作:

          如果需要的話,寫從地址到IICADD

          設(shè)置IICCON寄存器(使能中斷,定義SCL的周期)

          設(shè)置IICSTAT來使能串行輸出

          然后就是M-Tx和M-Rx操作模式的流程圖,后面的代碼就是嚴格按照這個圖來的.這里就不截圖了.

          寄存器的說明大概如下:

          #define rIICCON (*(volatile unsigned *)0x54000000)
          /**********************
          [7]:ack enable bit
          [6]:Tx clock source selection 0:IICCLK = PCLK/16 1:IICCLK = PCLK/512
          [5]:Tx/Rx interrupt
          [4]:interrupt pending flag !!!!
          [3:0]:Tx clock = IICCLK/(IICCON[3:0]+1)
          **********************/
          #define rIICSTAT (*(volatile unsigned *)0x54000004)
          /**********
          [7:6]:10:M-Rx 11:M-Tx
          [5]:busy signal status/start stop conditon !!!
          [4]:serial output enable/disable bit 1:enable
          [3]:iic arbitration procedure status flag bit || which didnt used
          [2]:address-as-slave status flag !!!
          [1]:address zero status flag
          [0]:last-received bit status flag 0:ack 1:nack
          **********/
          #define rIICADD (*(volatile unsigned *)0x54000008)
          /*********
          * [7:1]:slave address 只有在IICSTAT的output disable時,IICADD才可以寫.隨時可以讀.
          * ************/
          #define rIICDS (*(volatile unsigned *)0x5400000c)
          /**************
          * [7:0]:8bit data shift reg for IIC-Bus Tx/Rx operation.只有IICSTAT的output enable時,IICDS才可以寫.隨時可以讀.
          * *************/
          #define rIICLC (*(volatile unsigned *)0x54000010)
          /**************
          * 該寄存器用于多主機的情況,暫時用不到
          * ************/

          下面看下AT24C02A的datasheet:

          AT24C02A:2K的容量,32pages,每個page8個字節(jié),總共256字節(jié).讀寫需要8bit的word address.

          AT24C02A的地址是從下圖來的:

          所以地址就是我們看到的0xa0,A2 A1 A0因為在原理圖上這三個管腳都接的低電平.

          寫操作:

          以字節(jié)寫的圖為例:

          結(jié)合s3c2440的M-Tx模式,代碼操作如下:

          1. voidI_Write(unsignedintslvaddr,unsignedcharaddr,unsignedchardata)
          2. {
          3. unsignedintack;
          4. init(slvaddr);
          5. //rIICSTAT|=0x3<<6;//configureMTxmode
          6. rIICDS=slvaddr;//0xa0;//writeslaveaddresstoIICDS
          7. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          8. rIICSTAT=0xf0;//(M/Tstart)
          9. //thedataoftheIICDSistransmitted
          10. uart_SendByte(a);
          11. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
          12. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          13. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          14. else
          15. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          16. rIICDS=addr;
          17. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          18. //thedataoftheIICDSisshiftedtosda
          19. uart_SendByte(b);
          20. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
          21. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          22. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          23. else
          24. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          25. rIICDS=data;
          26. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          27. //thedataoftheIICDSisshiftedtosda
          28. uart_SendByte(c);
          29. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
          30. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          31. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          32. else
          33. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          34. rIICSTAT=0xD0;//write(M/TstoptoIICSTAT)
          35. //rIICCON=0xe0;
          36. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          37. uart_SendByte(d);
          38. while((rIICSTAT&1<<5)==1);
          39. }

          讀操作:

          以隨機讀的圖為例:


          隨機讀要復(fù)雜點,因為前面的DUMMY WRITE要用M-Tx模式,而后面真正的讀操作要用M-Rx模式.結(jié)合s3c2440的模式操作的流程圖,代碼如下:

          1. unsignedcharI_Read(unsignedintslvaddr,unsignedcharaddr)
          2. {
          3. unsignedchardata;
          4. intack;
          5. init(slvaddr);
          6. //rIICSTAT|=0x3<<6;//configureMTxmode
          7. rIICDS=slvaddr;//0xa0;//writeslaveaddresstoIICDS
          8. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          9. rIICSTAT=0xf0;//(M/Tstart)
          10. //thedataoftheIICDSistransmitted
          11. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
          12. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          13. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          14. else
          15. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          16. rIICDS=addr;
          17. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          18. //thedataoftheIICDSisshiftedtosda
          19. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
          20. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          21. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          22. else
          23. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          24. init(slvaddr);
          25. rIICSTAT&=~(0x1<<6);//configureMRxmode
          26. rIICSTAT|=0x1<<7;
          27. //rIICSTAT|=0x2<<6;//configureMRxmode
          28. rIICDS=slvaddr;
          29. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          30. rIICSTAT=0xb0;//(M/RStart)
          31. //thedataofIICDS(slaveaddress)istransmitted
          32. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//uart_SendByte(o);//ackperiodandtheninterruptispending::
          33. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          34. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          35. else
          36. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          37. data=rIICDS;
          38. if(data==160)
          39. uart_SendByte(o);
          40. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          41. //sdaisshiftedtoIICDS
          42. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
          43. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          44. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          45. else
          46. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          47. data=rIICDS;
          48. if(data==160)
          49. uart_SendByte(o);
          50. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          51. //sdaisshiftedtoIICDS
          52. while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
          53. if((rIICSTAT&0x01)==0)
          54. uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應(yīng)答
          55. else
          56. uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應(yīng)答
          57. uart_SendByte(a);
          58. rIICSTAT=0x90;
          59. uart_SendByte(b);
          60. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
          61. uart_SendByte(c);
          62. while((rIICSTAT&1<<5)==1)uart_SendByte(o);
          63. uart_SendByte(d);
          64. returndata;
          65. }

          這個EEPROM的其他讀寫操作依此類推.

          最后,做一下總結(jié):

          1.單次的寫字節(jié)和隨機讀之間應(yīng)該加延時,驗證過程中發(fā)現(xiàn),在兩次寫字節(jié)之間延時100us的話,在第二次寫字節(jié)的時候就收不到ACK.將延時改為1000us就正常了.

          2.IICDS的讀寫操作一定要在清楚IIC interrupt pending bit之前做,也就是代碼中出現(xiàn)的:

          1. rIICDS=slvaddr;
          2. rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit

          3.讀數(shù)據(jù)的時候可能會讀到160,也就是0xa0,沒有關(guān)系,再多讀一次字節(jié)就是數(shù)據(jù)了.
          4.IICCON寄存器中第5bit是Tx/Rx interrupt enable/disable bit.而第4bit是interrupt pending flag.
          值得注意的是該寄存器介紹后的notes中的第二點和第五點:
          IIC-Bus中斷發(fā)生的條件:a.一byte的數(shù)據(jù)收發(fā)完成;b.通用廣播或者從地址匹配;c.總線仲裁失敗
          如果IICCON[5]=0,IICCON[4]不會正常操作.所以即使不用IIC中斷,建議將IICCON[5]=1.
          到重點了,其實沒必要用IIC的中斷,我的意思是說在s3c2440中斷系統(tǒng)中關(guān)于IIC的操作不用變,但是IICCON[5]=1.
          那怎么知道收發(fā)完成呢?
          while((rIICCON & 1<<4) == 0);//udelay(10);//ack period and then interrupt is pending
          if((rIICSTAT & 0x01)==0)
          uart_SendByte(y);//ack = 0; //收到應(yīng)答
          else
          uart_SendByte(n);//ack = 1; //沒有應(yīng)答

          只需要上面的代碼就可以了,通過輪詢IICCON的第4bit來查看ack period and then interrupt is pending.

          當(dāng)然如果用中斷系統(tǒng)中IIC中斷也是可以的,一個是中斷方式,一個是輪詢方式,在這里感覺差別不大.

          關(guān)于I2C裸機到此為止,但是gpio模擬I2c一直耿耿于懷啊~~

          在工作中,linux下做過用I2C子系統(tǒng)用GPIO模擬I2C.那個只要配置好GPIO的input和output,構(gòu)造數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),驅(qū)動就能工作了,不得不佩服這個子系統(tǒng)的強大.因為前面的blog對文件系統(tǒng)和設(shè)備模型都做過分析,但并沒有針對特定的子系統(tǒng)做過分析,過段時間就來分析linux的I2C,學(xué)習(xí)C語言也是如何實現(xiàn)OOP的某些特性的,體會好代碼的設(shè)計思路.



          關(guān)鍵詞: s3c2440I2C接口EEPRO

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