I2C總線驅(qū)動在嵌入式系統(tǒng)中的兩種實現(xiàn)

3.2 以GPIO端口模擬I2C實現(xiàn)

此方法是直接用ARM S3C4510的GPIO(GeneralPurpose Input／Output)引腳模擬I2C總線的時序來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。S3C4510B提供了18個可編程的通用I／O端口，用戶可將每個端口配置為輸入模式、輸出模式或特殊功能模式，由片內(nèi)的特殊功能寄存器IOPMOD和IOPCON控制。

控制I／O口的特殊功能寄存器一共有3個：IOP-MOD，I0PCON和IOPDATA。I／O口模式寄存器(IOP-MOD)用于配置P17～P0的輸入輸出狀態(tài)；I／O口控制寄存器IOPCON用于配置端口P8～P17的特殊功能，當這些端口用作特殊功能(如外部中斷請求、外部中斷請求應(yīng)答、外部DMA請求或應(yīng)答、定時器溢出)時，其工作模式由10PCON寄存器控制，而不再由IOPMOD寄存器；I／O口數(shù)據(jù)寄存器(IOPDATA)當配置為輸入模式時，讀取I／O口數(shù)據(jù)寄存器IOPDATA的每一位對應(yīng)輸入狀態(tài)，當配置為輸出模式時，寫每一位對應(yīng)輸出狀態(tài)。位[17：O]對應(yīng)于18個I／0引腳P17～P0。

下面用GPIO的pin[O][1]腳進行I2C模擬，其中低位為SDA，高位為SCL。首先給出一些便于操作的宏定義：

3.3 應(yīng)用實例

為ARM外掛PCF8563實現(xiàn)實時時鐘控制。PCF8563是PHILIPS公司生產(chǎn)的具有I2C接口的低功耗CM()S實時時鐘／日歷芯片。其最大總線速度為400kb／s，每次讀寫數(shù)據(jù)后，其內(nèi)嵌的字地址寄存器器會自動產(chǎn)生增量。下面用模擬實現(xiàn)PCF8563的I2C實時時鐘芯片的操作，有字節(jié)寫／讀兩種狀態(tài)，程序中從地址的讀地址為0A3H，寫地址為0A2H。

首先使能I2C總線，然后對I2C總線進行開始操作，就緒之后，依次寫人器件地址(即0xA2)，寫入寄存器地址，再寫人所設(shè)寄存器值。控制／狀態(tài)寄存器1為0，控制／狀態(tài)寄存器2為0，秒寄存器為30，分鐘寄存器45，小時寄存器為17，日寄存器為20，星期寄存器為0，月／世紀寄存器為88，年寄存器為6(即2006年8月20日17點45分30秒)。當程序運行一段時間(15分鐘)后，依次讀取寄存器，得到時間為2006年8月20日18點OO分30秒。

4 總 結(jié)

本文給出了兩種I2C驅(qū)動的實現(xiàn)方法。前者直接利用主機端自帶的I2C總線控制器，通過配置一系列特殊寄存器實現(xiàn)I2C總線傳輸。這種方式適用于一些本身包含I2C總線控制器的芯片，實現(xiàn)起來簡單方便。后者則適用于主機端沒有I2C控制器的情況。此時主機端只要有GPIO端口，就可利用其實現(xiàn)同樣的功能。在基于ARM加μClinux的嵌入式視頻監(jiān)控產(chǎn)品中，同時將這兩種方法做了具體的運用。其一的示例就是通過模擬的I2C總線，掛接PCF8563實時時鐘芯片，并取得很好的實時效果。