I2C协议及裸机程序分析
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了I2C协议及裸机程序分析相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
1.I2C协议
I2C在硬件上的接法如下所示：
SCL：时钟
SDA：数据
主控芯片引出两条线SCL,SDA线，在一条I2C总线上可以接很多I2C设备，我们还会放一个上拉电阻，因此首先要发出地址信号来寻址，选中对应的芯片。
我们怎么传输数据，我们需要发数据从主设备发送到从设备上去，也需要把数据从从设备传送到主设备上去，数据涉及到双向传输。
举一个例子：
体育老师：可以把球发给学生，也可以把球从学生中接过来。
1.发球：
:: a.老师说：注意了(start)
:: b.老师对A学生说我要球发给你(地址)。
:: c.老师就把球发出去了（传输）。
:: d.A收到球之后，应该告诉老师一声（回应）。
:: e.老师说下课（停止）
2.接球：
:: a.老师说注意了(start)，
:: b.老师说：B把球发给我(地址)
:: c.B就把球发给老师（传输）
:: d.老师收到球之后，给B说一声，表示收到球了（回应）。
:: e.老师说下课（停止）
我们就使用这个简单的例子，来解释一下IIC的传输协议。
- 老师说注意了，表示开始信号(start)
- 老师告诉某个学生，表示发送地址(address)
- 老师发球/接球，表示数据的传输
- 老师/学生收到球，回应表示：回应信号(ACK)
- 老师说下课，表示IIC传输接受§
下面看到IIC传输数据的格式主从结构（一主多从）
1.写操作：
刚开始主芯片要发出一个start信号，然后发出一个设备地址(用来确定是往哪一个芯片写数据)，方向(读/写，0表示写，1表示读)。
回应(用来确定这个设备是否存在)，然后就可以传输数据，传输数据之后，要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后再传输下一个数据。
每传输一个数据，接受方都会有一个回应信号，数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号
这里的回应是从设备给主设备的回应
2.读操作：
刚开始主芯片要发出一个start信号，然后发出一个设备地址(用来确定是从哪一个芯片读取数据)，方向(读/写，0表示写，1表示读)。
回应(用来确定这个设备是否存在)，然后就可以传输数据，传输数据之后，要有一个回应信号（确定数据是否接受完成)，然后在传输下一个数据。
每传输一个数据，接受方都会有一个回应信号，数据发送完之后，主芯片就会发送一个停止信号。
这里的第一个回应是从设备给主设备的回应，其他回应是主设备给从设备的回应，从设备发送数据
3.数据传输：
传输是以8位为单元数据传输的，先传输最高位(MSB)，主芯片发出start信号之后，然后发出9个时钟传输数据。
（1）开始信号（S）：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据，表示一个开始信号。
（2）结束信号（P）：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据，表示一个停止信号。
（3）响应信号(ACK)：接收器在接收到8位数据后，在第9个时钟周期，拉低SDA
可以发现：SDA上传输的数据必须在SCL为高电平期间保持稳定，SDA上的数据只能在SCL为低电平期间变化。
1.问题：如何在SDA上实现双向传输？
答：主芯片通过一根SDA线既可以把数据发给从设备，也可以从SDA上读取数据，连接SDA线的引脚里面必然有两个引脚（发送引脚/接收引脚）。
2.问题：主设备(从设备)发送数据时，从设备(主设备)的发送引脚，不影响数据的发送，怎么做到呢？
答：里面放一个三极管，使用开极(极电集开发出去作为输出)电路，如下图：
下面是一个真值表：
可以看出：
（1）从真值表和电路图我们可以知道，当某一个芯片不行影响SDA线时，那就不驱动这个三极管。
（2）想输出高电平时；都不驱动(高电平就由上拉电阻决定)。
（3）想输出低电平，就驱动三极管。
从下面的例子可以看看数据是怎么传的（实现双向传输），比如：主设备发送（8bit）给从设备
1.前8个clk
- 从设备不要影响，从设备不驱动三极管；
- 主设备决定数据；
2.第9个clk，由从设备决定数据
- 主设备不驱动三极管；
- 从设备决定数据；
从上面的例子，就可以知道，怎样在一条线上实现双向传输的办法。这就是为什么在SDA,SCL上放上拉电阻的原因。
在第9个时钟之后，如果有某一方处于繁忙状态，它可以一直把SCL拉低，当SCL为低电平时候，大家都不应该使用IIC总线，只有当SCL从低电平变为高电平的时候，IIC总线才能被使用。
从前图我们也可以知道ACK信号应该是低电平。主设备不驱动三极管，如果从设备不驱动三极端的化SDA应该是高电平，当从设备接收数据之后，发出回应信号的时候，就会驱动三极管，让SDA变为低电平。所以说：ACK信号是低电平。
对于IIC协议它只能规定怎么传输数据，数据什么含义它完全不能够控制，数据的含义有从设备决定。
2.S3C2440的I2C控制器
在嵌入式系统中，主控芯片中一般都会有iic控制器，如果没有的话可以使用iic协议管脚来模拟，需要把一位一位的数据组装成8位的数据，会非常麻烦，因此一般都是使用I2C控制器。iic控制器可以简化iic操作。
我们要发送数据时候，只用把数据写到某个寄存器中，并且把数据发送给外围的iic从设备，同时会等待这个从设备发出的回应信号。
我们要读取数据时候，我们要设置某个寄存器启动传输，一样会产生时钟，从设备会把数据通过SDA传回来，组装在寄存器中，最终寄存器会把一个8位的数据返回给程序。
下面看到相关寄存器的图：
我们首先设置IICCON(来设置时钟)，时钟源是PCLK(是50MHZ)太快了我们需要设置这个分频系数，把时钟降低，降低到我们想要的SCL,然后我们要发出start信号，我们需要设置寄存器发出start信号，之后我们需要发出数据，我们的程序可以把数据写入到IICDS寄存器，一写入就会自动的发出时钟，并且把这8位数据从SDA发送给从设备，数据发送之后，在第九个时钟会收到回应信号，可以查询IICSTAT是否有ACK(有ACK表示数据发送成功了)，可以继续发送数据，等发完数据之后，再来设置IICSTAT让它发出P信号。
在第九个CLK，就会产生一个中断,在中断处理过程中SCL被拉为低电平，谁都不能再使用IIC总线，等待中断处理完成。
那么怎么处理中断呢？
1.对于写：
（1）若没有最后一个回应信号（ACK），则会出错，表示从设备没有收到。
（2）若有最后一个回应信号（ACK）。如果还有数据的话，就写入IICDS寄存器，清中断（就会释放SCL信号，继续发生时钟，把数据再次发送出去），如果没有数据了，就表示不想读了，结束，发出P
2.对于读：
主设备会发出一个回应ACK信号
（1）如果还想读数据，清中断，启动传输
（2）不想读了，就结束，发出P
注意到重点就是：发送iic中断时候，SCL被拉低，阻止继续使用iic，必须等到清中断之后才可以使用。
对应的读写操作如下：
在发送模式的时候：
:: 1.往寄存器IICDS寄存器放入一个val值。
:: 2.发完，产生中断，并且会把 SCL拉低。
:: 3.在中断程序里，判断状态，然后往IICDS里面写入下一个数据，一旦写入下一个数据IIC继续操作，若再次发完，就会再次产生中断。
在接收模式的时候：
:: 1.我的程序发起传输，接受数据。
:: 2.接收到数据之后，产生中断，SCL被拉低。
:: 3.中断程序里，判断数据是否要继续接受等，如果还有继续接受的话，再次设置，设置好之后读IICDS寄存器，一但读出来IIC。
:: 继续接受下一个数据，收到新数据之后，又会产生一个中断（就是这样循环操作）。
3.程序框架
对于IIC控制器，它负责传输数据，不知道数据的含义，但是它要实现写/读操作
很显然，IIC控制器提供了传输数据的能力，至于数据有什么含义，IIC控制器并不知道，数据的含义有外接的IIC芯片决定，我们需要阅读芯片手册，才知道IIC控制器应该发出怎样的数据，
AT24cxx的操作方法
显然我们的程序应该分为两层（IIC设备层，IIC控制器层），框架如下图所示：
我们提供一个统一的接口i2c_transfer，不关使用哪个芯片，他最终都会调用i2c_transfer，来选择某一款I2C控制器，把数据发送出去，或者从I2c设备读到数据，对于每一次传输的数据都可以用一个i2c_msg结构体来表示。但是，读某个地址的数据时，就要用两个i2c_msg结构体来描述它，因为一个i2c_msg结构体只能描述一个传输方向(读/写)，我们读取ac24ccxx某个地址上的数据时，要先写出要读取的地址，然后来读取设备地址上的数据。
我们想设计出以一个结构体比较容易扩展的框架，对于I2C控制器我们要抽象出一个结构体i2c_controller，我们构造这个结构体之后，把这个这个结构体，告诉上层(I2C控制器那一层)，上层有个管理者i2c_contreller.c文件。
我们在s3c2440_i2c_controller.c这个文件中我们构造出一个i2c_controller结构体，把它放入上层文件中的数组里，以后就根据结构体的名字，把这个结构体取出来使用。
假设我们有一个TI的开发板，在ti_i2c_controller.c文件中，也要构造出一个i2c_controller结构体，同样们也会把这个结构体放入上层的结构体数组(i2c_contreller.c文件中)中，以后根据名字先出来使用。
对于设备层中的at24cxx芯片我们写出at24cxx.c文件在这个文件实现读写函数：
1.at24cxx_write函数
2.at24cxx_read。
函数读写函数都会调用i2c_transfer发起IIC传输，所以我们写程序的时候主要的暂时会涉及到三个文件：
at24cxx.c， s3c2440_i2c_controller.c，i2c_contreller.c。在最上层会写出一个i2c_test.c文件，它会提供菜单供我们选择来测试。
下面我们写一个程序框架，涉及到的文件有：i2c_test.c、at24cxx.c、i2c_controller.c、s3c2440_i2c_controller.c。
i2c_test.c文件
该文件的内容如下：
void i2c_test(void)
{
/* 初始化: 选择I2C控制器 */
/* 提供菜单供测试 */
}
这个菜单最终会调用到at24cxx.c里面的函数。
at24cxx.c文件
在里面会使用标准的接口i2c_transfer来启动I2C传输。该文件的内容如下：
int at24cxx_write(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
/* 构造i2c_msg */
/* 调用i2c_transfer */
}
int at24cxx_read(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
/* 构造i2c_msg */
/* 调用i2c_transfer */
}
i2c_controller.c文件
该文件的内容如下：
/* 有一个i2c_controller数组用来存放各种不同芯片的操作结构体 */
void register_i2c_controller()
{
}
/* 根据名字来选择某款I2C控制器 */
void select_i2c_controller(char *name)
{
}
/* 实现 i2c_transfer 接口函数 */
int i2c_transfer(i2c_msg msgs, int num)
{
}
select_i2c_controller函数根据名字来选择某款I2C控制器后，以后就会使用被选择的I2C控制器来启动传输。
有数组一定有注册函数register_i2c_controller会把下面实现的I2C控制器结构体i2c_controller放到i2c_controller数组里面。
s3c2440_i2c_controller.c文件
对于具体的芯片，要实现自己的i2c_controller。该文件的内容如下：
/* 实现i2c_controller
.init
.master_xfer
.name
*/
4.I2C控制器编程框架
I2C控制器怎么写，它是I2C程序中最核心的地方，我们要先构造几个结构体，这几个结构体放在i2c_controller.h里面。
我们要发出I2c传输时，要构造出i2c_msg，把构造出的i2c_msg扔给下面的i2c_controller.c，i2c_controller.c会选择某一个i2c控制器，使用里面的master_xfer来传输数据， 所以我们需要构造出一个i2c_controller结构体。
i2c_controller.h文件
文件的内容如下所示:
#ifndef _I2C_CONTROLLER_H
#define _I2C_CONTROLLER_H
typedef struct i2c_msg {
unsigned int addr; /* 7bits */
int flags; /* 0 - write, 1 - read */
int len;
int cnt_transferred;
unsigned char *buf;
}i2c_msg, *p_i2c_msg;
typedef struct i2c_controller {
int (*int)(void);
int (*master_xfer)(i2c_msg msgs, int num);
char *name;
}i2c_controller, *p_i2c_controller;
#endif /* _I2C_CONTROLLER_H */
解析：我们构造这两个结构体，我们要把它放在i2c_controller.c把它用起来，
i2c_controller.c文件
文件的内容如下所示:
include "i2c_controller.h"
#define I2C_CONTROLLER_NUM 10
/* 有一个i2c_controller数组用来存放各种不同芯片的操作结构体 */
static p_i2c_controller p_i2c_controllers[I2C_CONTROLLER_NUM];
static p_i2c_controller p_i2c_con_selected;
void register_i2c_controller(p_i2c_controller *p)
{
int i;
for (i = 0; i < I2C_CONTROLLER_NUM; i++)
{
if (!p_i2c_controllers[i])
{
p_i2c_controllers[i] = p;
return;
}
}
}
解析：register_i2c_controller函数用于把参数中的结构体指针，注册到p_i2c_controllers指针数组中。
/* 根据名字来选择某款I2C控制器 */
int select_i2c_controller(char *name)
{
int i;
for (i = 0; i < I2C_CONTROLLER_NUM; i++)
{
if (p_i2c_controllers[i] && !strcmp(name, p_i2c_controllers[i]->name))
{
p_i2c_con_selected = p_i2c_controllers[i];
return 0;
}
}
return -1;
}
解析：select_i2c_controller函数根据参数中的名字(name) 从p_i2c_controllers指针数组中取出对应的结构体指针复制给p_i2c_con_selected结构体指针(静态全局变量)。
/* 实现 i2c_transfer 接口函数 */
int i2c_transfer(i2c_msg msgs, int num)
{
return p_i2c_con_selected->master_xfer(msgs, num);
}
解析：i2c_transfer接口函数，调用选择的p_i2c_con_selected成员中master_xfer函数。
void i2c_init(void)
{
/* 注册下面的I2C控制器 */
s3c2440_i2c_con_add();
/* 选择某款I2C控制器 */
/* 调用它的init函数 */
}
解析：s3c2440_i2c_con_add()函数，把定义的s3c2440_i2c_con结构体注册到p_i2c_controllers数组中。
s3c2440_i2c_controller.c文件
中断服务函数，当发成中断是，就会调用中断服务函数，代码如下:
void i2c_interrupt_func(int irq)
{
/* 每传输完一个数据将产生一个中断 */
/* 对于每次传输, 第1个中断是"已经发出了设备地址" */
}
s3c2440_i2c_con_init函数，用来初始化I2C,控制器代码如下：
void s3c2440_i2c_con_init(void)
{
/* 设置时钟 */
/* [7] : IIC-bus acknowledge enable bit, 1-enable in rx mode
* [6] : 时钟源, 0: IICCLK = fPCLK /16; 1: IICCLK = fPCLK /512
* [5] : 1-enable interrupt
* [4] : 读出为1时表示中断发生了, 写入0来清除并恢复I2C操作
* [3:0] : Tx clock = IICCLK/(IICCON[3:0]+1).
* Tx Clock = 100khz = 50Mhz/16/(IICCON[3:0]+1)
*/
IICCON = (0<<6) | (1<<5) | (30<<0);
/* 注册中断处理函数 */
register_irq(27, i2c_interrupt_func);
}
解析：
1).IICCON = (0<<6) | (1<<5) | (30<<0); 设置IICCON控制寄存器。选择发送时钟，使能中断。
2).register_irq(27, i2c_interrupt_func)：注册中断处理函数，当发生I2C中断的时候就会调用i2c_interrupt_func中断处理函数。
初始化完成后，就可以调用do_master_tx写I2C从机了，这个函数仅仅启动I2C传输，然后等待，直到数据在中断服务程序中传输完毕后再返回。函数代码如下：
void do_master_tx(p_i2c_msg msg)
{
msg->cnt_transferred = 0;
/* 设置寄存器启动传输 */
/* 1. 配置为 master tx mode */
/* 2. 把从设备地址写入IICDS */
IICDS = msg->addr<<1;
/* 3. IICSTAT = 0xf0 , 数据即被发送出去, 将导致中断产生 */
IICSTAT = 0xf0;
/* 后续的传输由中断驱动 */
/* 循环等待中断处理完毕 */
while (msg->cnt_transferred != msg->len);
}
解析：
1).IICDS = msg->addr<<1: 把从机地址（高7位，所以需要向右移一位）写入到IICDS寄存器中。
2).IICSTAT = 0xf0:设置IICSTAT寄存器，将s3c2440设为主机发送器，并发出S信号后，紧接着就发出从机地址。后续的传输工作将在中断服务程序中完成。
do_master_rx函数的实现和do_master_tx函数类似，代码如下：
void do_master_rx(p_i2c_msg msg)
{
msg->cnt_transferred = 0;
/* 设置寄存器启动传输 */
/* 1. 配置为 Master Rx mode */
/* 2. 把从设备地址写入IICDS */
IICDS = (msg->addr<<1)|(1<<0);
/* 3. IICSTAT = 0xb0 , 从设备地址即被发送出去, 将导致中断产生 */
IICSTAT = 0xb0;
/* 后续的传输由中断驱动 */
/* 循环等待中断处理完毕 */
while (msg->cnt_transferred != msg->len);
}
解析：
1).IICDS = (msg->addr<<1)|(1<<0)：把从设备地址写入IICDS，前7位是从机地址，第8位表示传输方向(0表示写操作，1表示读操作)。
s3c2440传输函数，根据标志位flags，来指明是读/写(1：读 0：写)。代码如下：
int s3c2440_master_xfer(p_i2c_msg msgs, int num)
{
int i;
for (i = 0; i < num; i++)
{
if (msgs[i]->flags == 0)/* write */
do_master_tx(msgs[i]);
else
do_master_rx(msgs[i]);
}
}
我们定义一个i2c_controller结构体s3c2440_i2c_con。下面的代码对他进行初始化。
static i2c_controller s3c2440_i2c_con = {
.name = "s3c2440",
.init = s3c2440_i2c_con_init,
.master_xfer = s3c2440_master_xfer,
};
s3c2440_i2c_con_add函数把上面定义的s3c2440_i2c_con结构体注册到上层的i2c_controller数组中。
void s3c2440_i2c_con_add(void)
{
register_i2c_controller(&s3c2440_i2c_con);
}
5.I2C控制器编程中断
中断控制器是IIC程序中的核心中的核心。
Start信号之后，发出设备地址，在第9个时钟就会产生一个中断，我们根据i2c的流程图来编写中断程序。
每传输完一个数据将产生一个中断，I2C操作的主体在中断服务程序，它可以分为两部分：写操作，读操作。
先分析写操作，代码如下：
void i2c_interrupt_func(int irq)
{
int index;
unsigned int iicstat = IICSTAT;
p_cur_msg->cnt_transferred++;
/* 每传输完一个数据将产生一个中断 */
/* 对于每次传输, 第1个中断是"已经发出了设备地址" */
if (p_cur_msg->flags == 0) /* write */
{
/* 对于第1个中断, 它是发送出设备地址后产生的
* 需要判断是否有ACK
* 有ACK : 设备存在
* 无ACK : 无设备, 出错, 直接结束传输
*/
if (p_cur_msg->cnt_transferred == 0) /* 第1次中断 */
{
if (iicstat & (1<<0))
{ /* no ack */
/* 停止传输 */
IICSTAT = 0xd0;
IICCON &= ~(1<<4);
p_cur_msg->err = -1;
delay(1000);
return;
}
}
1).p_cur_msg->cnt_transferred初始值为-1(我们后面设置)。
2).p_cur_msg->cnt_transferred == 0表示是第一次传输数据产生的中断，即发送从设备地址产生的中断。
3).iicstat & (1<<0)表示主机没有接受到ACK信号(即发出的设备地址不存在)，需要停止传输。
4).IICSTAT = 0xd0置IICSTAT寄存器的[5]写为0，以便发出P信号，但是由于这时IICCON[4]仍为1，P信号没有实际发出，当执行IICCON &= ~(1<<4);清除IICCON[4]后，P信号才真正发出。
5).等待一段时间，确保P信号已经发送完毕。
if (p_cur_msg->cnt_transferred < p_cur_msg->len)
{
/* 对于其他中断, 要继续发送下一个数据
*/
IICDS = p_cur_msg->buf[p_cur_msg->cnt_transferred];
IICCON &= ~(1<<4);
}
else
{
/* 停止传输 */
IICSTAT = 0xd0;
IICCON &= ~(1<<4);
p_cur_msg->err = -1;
delay(1000);
}
}
1).假如if (p_cur_msg->cnt_transferred < p_cur_msg->len)条件成立，表示数据还没有发送完毕，需要继续发送数据。
2).执行IICDS = p_cur_msg->buf[p_cur_msg->cnt_transferred把要发送的数据写入到IICDS寄存器中，经过执行IICCON &= ~(1<<4);清除中断标志后后，紧接着就自动把数据发送出去了，这将触发下一个中断。
3).如果条件不成立表示数据传输完毕，发出P信号，停止数据的传输。
写操作：I2C读操作的处理与写操作类似，我们就不进行分析了，代码如下：
else /* read */
{
/* 对于第1个中断, 它是发送出设备地址后产生的
* 需要判断是否有ACK
* 有ACK : 设备存在, 恢复I2C传输, 这样在下一个中断才可以得到第1个数据
* 无ACK : 无设备, 出错, 直接结束传输
*/
if (p_cur_msg->cnt_transferred == 0) /* 第1次中断 */
{
if (iicstat & (1<<0))
{ /* no ack */
/* 停止传输 */
IICSTAT = 0x90;
IICCON &= ~(1<<4);
p_cur_msg->err = -1;
delay(1000);
return;
}
else /* ack */
{
/* 恢复I2C传输 */
IICCON &= ~(1<<4);
return;
}
}
/* 非第1个中断, 表示得到了一个新数据
* 从IICDS读出、保存
*/
if (p_cur_msg->cnt_transferred < p_cur_msg->len)
{
index = p_cur_msg->cnt_transferred - 1;
p_cur_msg->buf[index] = IICDS;
/* 恢复I2C传输 */
IICCON &= ~(1<<4);
}
else
{
/* 发出停止信号 */
IICSTAT = 0x90;
IICCON &= ~(1<<4);
delay(1000);
}
}
}
我们还要在s3c2440_i2c_con_init函数中设置IICCON寄存器，设置ACK应答使能。
IICCON = (1<<7) | (0<<6) | (1<<5) | (30<<0);
6.EEPROM编程和测试代码
从设备程序，只涉及到两个函数分别是：从设备的写函数，从设备的读函数。下面下分析从设备的写函数，代码如下：
#define AT24CXX_ADDR 0x50
int at24cxx_write(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
i2c_msg msg;
int i;
int err;
unsigned char buf[2];
for (i = 0; i < len; i++)
{
buf[0] = addr++;
buf[1] = data[i];
/* 构造i2c_msg */
msg.addr = AT24CXX_ADDR;
msg.lags = 0; /* write */
msg.len = 2;
msg.buf = buf;
msg.err = 0;
msg.cnt_transferred = -1;
/* 调用i2c_transfer */
err = i2c_transfer(&msg, 1);
if (err)
return err;
}
return 0;
}
1).#define AT24CXX_ADDR 0x50宏定义设备地址。
2).我们每次只写一个字节，所以我们需要构造出len个msg。
3).调用i2c接口函数，传输构造i2C_msg结构体，我们传输指针只需要传输四个字节，我们需要把以前的参数都改成传输指针的格式。
从设备读函数和写函数类似，读函数需要构造两个i2c_msg(每个i2c_msg只能表示一个传输方向) ，因为在读操作之前，需要把要读的地址告诉从设备。
代码如下：
int at24cxx_read(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
i2c_msg msg[2];
int err;
/* 构造i2c_msg */
msg[0].addr = AT24CXX_ADDR;
msg[0].lags = 0; /* write */
msg[0].len = 1;
msg[0].buf = &addr;
msg[0].err = 0;
msg[0].cnt_transferred = -1;
msg[1].addr = AT24CXX_ADDR;
msg[1].lags = 1; /* read */
msg[1].len = len;
msg[1].buf = data;
msg[1].err = 0;
msg[1].cnt_transferred = -1;
/* 调用i2c_transfer */
err = i2c_transfer(&msg, 2);
if (err)
return err;
return 0;
}
I2c_test测试程序如下所示：
void i2c_test(void)
{
char c;
/* 初始化 */
i2c_init();
while (1)
{
/* 打印菜单, 供我们选择测试内容 */
printf("[w] Write at24cxx\\n\\r");
printf("[r] Read at24cxx\\n\\r");
printf("[q] quit\\n\\r");
printf("Enter selection: ");
c = getchar();
printf("%c\\n\\r", c);
/* 测试内容:
* 3. 编写某个地址
* 4. 读某个地址
*/
switch (c)
{
case 'q':
case 'Q':
return;
break;
case 'w':
case 'W':
do_write_at24cxx();
break;
case 'r':
case 'R':
do_read_at24cxx();
break;
default:
break;
}
}
}
1).调用i2c_controller.c里面的 i2c_init()初始化函数，在这个函数中需要添加一些功能，i2c_init()代码如下所示：
void i2c_init(void)
{
/* 注册下面的I2C控制器 */
s3c2440_i2c_con_add();
/* 选择某款I2C控制器 */
select_i2c_controller("s3c2440");
/* 调用它的init函数 */
p_i2c_con_selected->init();
}
select_i2c_controller(“s3c2440”)用于选择s3c2440的i2c控制器。
p_i2c_con_selected->init()调用s3c2440的i2c控制器结构体中init初始化函数，初始化s3c2440的i2c控制器。
2).执行do_write_at24cxx()函数用于往at24cxx设备中写入数据，do_write_at24cxx()函数的代码如下所示：
{
unsigned int addr;
unsigned char str[100];
int err;
/* 获得地址 */
printf("Enter the address of sector to write: ");
addr = get_uint();
if (addr > 256)
{
printf("address > 256, error!\\n\\r");
return;
}
printf("Enter the string to write: ");
gets(str);
printf("writing ...\\n\\r");
err = at24cxx_write(addr, str, strlen(str)+1);
printf("at24cxx_write ret = %d\\n\\r", err);
}
addr = get_uint()用于把输入的地址赋值给addr。
gets(str)用于把输入的字符串存在str字符数组中。
at24cxx_write(addr, str, strlen(str)+1)调用at24cxx_write函数把输入的数据str,，放在输入的地址addr中。
3).执行do_read_at24cxx()函数从at24cxx中读取数据，do_read_at24cxx()函数的代码如下所示：
void do_read_at24cxx(void)
{
unsigned int addr;
int i, j;
unsigned char c;
unsigned char data[100];
unsigned char str[16];
int len;
int err;
int cnt = 0;
/* 获得地址 */
printf("Enter the address to read: ");
addr = get_uint();
if (addr > 256)
{
printf("address > 256, error!\\n\\r");
return;
}
/* 获得长度 */
printf("Enter the length to read: ");
len = get_int();
err = at24cxx_read(addr, data, len);
printf("at24cxx_read ret = %d\\n\\r", err);
printf("Data : \\n\\r");
/* 长度固定为64 */
for (i = 0; i < 4; i++)
{
/* 每行打印16个数据 */
for (j = 0; j < 16; j++)
{
/* 先打印数值 */
c = data[cnt++];
str[j] = c;
printf("%02x ", c);
}
printf(" ; ");
for (j = 0; j < 16; j++)
{
/* 后打印字符 */
if (str[j] < 0x20 || str[j] > 0x7e) /* 不可视字符 */
putchar('.');
else
putchar(str[j]);
}
printf("\\n\\r");
}
}
调用at24cxx_read(addr, data, len)函数，从addr地址中读取len长度的字节数据，放在data字符数组中，后面的代码就是把读取得到的数据，打印出来。
7.测试
在测试中，出现问题和解决办法：
a 中断没产生 : 未配置GPIO用于IIC功能
解决方法: 配置引脚用于I2C
b. 只产生了一次中断, 并且出错 : tx err, no ack
解决方法: 启动传输之前 IICSTAT=(1<<4)
c. 第1次读OK，再次写卡死，复位再写仍卡死，重新上电再写OK:
解决方法: 读最后一个数据时，不要回应ACK给AT24CXX
程序框架如下图所示：
以上是关于I2C协议及裸机程序分析的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章