I2C之知(六)--s3c2440用I2C接口訪問EEPROM
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本來是想用s3c2440的SDA和SCL管腳復用為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.biyoush.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,只有訪問從設備時才需要地址.而這里s3c2440是主設備.
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
設置IICCON寄存器(使能中斷,定義SCL的周期)
設置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:
結合s3c2440的M-Tx模式,代碼操作如下:
- voidI_Write(unsignedintslvaddr,unsignedcharaddr,unsignedchardata)
- {
- unsignedintack;
- init(slvaddr);
- //rIICSTAT|=0x3<<6;//configureMTxmode
- rIICDS=slvaddr;//0xa0;//writeslaveaddresstoIICDS
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- rIICSTAT=0xf0;//(M/Tstart)
- //thedataoftheIICDSistransmitted
- uart_SendByte(a);
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- rIICDS=addr;
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- //thedataoftheIICDSisshiftedtosda
- uart_SendByte(b);
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- rIICDS=data;
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- //thedataoftheIICDSisshiftedtosda
- uart_SendByte(c);
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- rIICSTAT=0xD0;//write(M/TstoptoIICSTAT)
- //rIICCON=0xe0;
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- uart_SendByte(d);
- while((rIICSTAT&1<<5)==1);
- }
讀操作:
以隨機讀的圖為例:
隨機讀要復雜點,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.結合s3c2440的模式操作的流程圖,代碼如下:
- unsignedcharI_Read(unsignedintslvaddr,unsignedcharaddr)
- {
- unsignedchardata;
- intack;
- init(slvaddr);
- //rIICSTAT|=0x3<<6;//configureMTxmode
- rIICDS=slvaddr;//0xa0;//writeslaveaddresstoIICDS
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- rIICSTAT=0xf0;//(M/Tstart)
- //thedataoftheIICDSistransmitted
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- rIICDS=addr;
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- //thedataoftheIICDSisshiftedtosda
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- init(slvaddr);
- rIICSTAT&=~(0x1<<6);//configureMRxmode
- rIICSTAT|=0x1<<7;
- //rIICSTAT|=0x2<<6;//configureMRxmode
- rIICDS=slvaddr;
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- rIICSTAT=0xb0;//(M/RStart)
- //thedataofIICDS(slaveaddress)istransmitted
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//uart_SendByte(o);//ackperiodandtheninterruptispending::
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- data=rIICDS;
- if(data==160)
- uart_SendByte(o);
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- //sdaisshiftedtoIICDS
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- data=rIICDS;
- if(data==160)
- uart_SendByte(o);
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- //sdaisshiftedtoIICDS
- while((rIICCON&1<<4)==0);//udelay(10);//ackperiodandtheninterruptispending
- if((rIICSTAT&0x01)==0)
- uart_SendByte(y);//ack=0;//收到應答
- else
- uart_SendByte(n);//ack=1;//沒有應答
- uart_SendByte(a);
- rIICSTAT=0x90;
- uart_SendByte(b);
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
- uart_SendByte(c);
- while((rIICSTAT&1<<5)==1)uart_SendByte(o);
- uart_SendByte(d);
- returndata;
- }
這個EEPROM的其他讀寫操作依此類推.
最后,做一下總結:
1.單次的寫字節(jié)和隨機讀之間應該加延時,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:
- rIICDS=slvaddr;
- rIICCON&=~0x10;//clearpendingbit
if((rIICSTAT & 0x01)==0)
uart_SendByte(y);//ack = 0; //收到應答
else
uart_SendByte(n);//ack = 1; //沒有應答
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,構造數(shù)據(jù)結構,驅動就能工作了,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,學習C語言也是如何實現(xiàn)OOP的某些特性的,體會好代碼的設計思路.
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