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雁塔菜农
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原创 菜农NUC100学习笔记4(从无败绩的I2C主控模式)

2010-12-9 23:23 2807 9 9 分类: MCU/ 嵌入式
俺这个I2C套路至少8年无败绩，它是个通用的I2C主机控制模式，对象可以是任何I2C从机设备。

它在AVR,PIC,DSP,ARM上全是同一套路，可以搜索"I2C TWI SMBus HotPower"
http://www.baigoogledu.com/s.php?q=I2C+TWI+SMBus+HotPower&num=10

先将在华邦的CM0上的实现作为笔记全文发布，它已经过测试证明是无错误的。

转载请注明“雁塔菜地”

1.I2C.H





  3. #include "main.h"

  4. #ifndef __NUC1xxI2c_H__

  5. #define __NUC1xxI2c_H__

  6. #ifdef __cplusplus

  7. extern "C" {

  8. #endif

  9. class I2cObj;

  10. class I2cObj {//I2C类

  11. public://构造函数

  12.     I2cObj(unsigned int I2CAddress = 0xa0);//默认通用EEPROM地址

  13. private://私有方法

  14.     inline void I2cInit(void);//I2C接口初始化

  15.     inline void Open(void);//打开I2C接口

  16.     inline void Start(void);//复位I2C

  17.     inline void REStart(void);//重复位I2C

  18. inline void Wait(void);//超时等待

  19. inline void Exit(void);//出错退出

  20.     inline void Stop(void);//成功结束

  21. public://公有方法及属性

  22. static void Exec(void);//I2C中断回调函数(方法)

  23. unsigned char ReadByte(unsigned int, unsigned char &);//读字节函数(方法)

  24. unsigned char WriteByte(unsigned int, unsigned char);//写字节函数(方法)

  25. unsigned char ReadBuffer(unsigned int, unsigned char *, unsigned int);//读块函数(方法)

  26. unsigned char WriteBuffer(unsigned int, unsigned char *, unsigned int);//写块函数(方法)

  27. void SetAddress(unsigned int I2CAddress);//公有只写方法(属性)

  28. void WriteWait(void);//EEPROM写入等待函数(方法)

  29. unsigned int GetState(void);//公有只读方法(属性)

  30. void SetSystickCount(void);//公有只写方法(属性)

  31. private://私有属性

  32. volatile bool Busy;//忙属性

  33. volatile unsigned int State;//私有属性

  34. volatile unsigned int SystickCount;//私有属性

  35. volatile unsigned int Count;//私有属性

  36. volatile unsigned int MainCount, SubCount;//主从计数

  37. volatile unsigned int SubAddr;//私有属性

  38. volatile unsigned char MainComm, SubComm;//主从通讯命令

  39. volatile unsigned char TxBuffer[16], RxBuffer[16];//接收数据缓冲区

  40. public://公有属性

  41. };

  42. #ifdef __cplusplus

  43. }

  44. #endif

  45. #endif//__NUC1xxI2c_H__
复制代码
2.I2C.CPP





  3. #include "i2c.h"

  4. I2cObj::I2cObj (unsigned int I2CAddress)

  5. {

  6. SubAddr = I2CAddress;

  7.     I2cInit();

  8. }

  9. void I2cObj::I2cInit(void)

  10. {

  11. Open();

  12. for (int i = 0; i < sizeof(TxBuffer); i ++) {

  13.   TxBuffer = 0;

  14.   RxBuffer = 0;

  15. }

  16. Exit();//通讯失败

  17. }

  18. void I2cObj::Open(void)

  19. {

  20.    SYSs.GPAMFP.Regs |= (1 << GCR_GPAMFP_I2C0_SDA)//PA.8 Pin功能选择I2C0_SDA

  21.                   |  (1 << GCR_GPAMFP_I2C0_SCL);//PA.9 Pin功能选择I2C0_SCL

  22. SYSCLKs.APBCLK.Bits.I2C0_EN = 1;

  23. SYSs.IPRSTC2.Bits.I2C0_RST = 1;

  24. SYSs.IPRSTC2.Bits.I2C0_RST = 0;

  25. I2C0s.CLK.Regs = ((DrvSYS_GetHCLKFreq()*10)/(50000 * 4) + 5) / 10 - 1;

  26. I2C0s.CON.Regs &= ~((1 << I2C_CON_STA)

  27.                  |   (1 << I2C_CON_STO)

  28.                  |   (1 << I2C_CON_AA));

  29. I2C0s.CON.Regs |= (1 << I2C_CON_EI)

  30.                  | (1 << I2C_CON_ENSI)

  31.         | (1 << I2C_CON_SI);

  32. comIRQ_InstallCallbackFn(I2C0_IRQn, &I2cObj::Exec);//安装I2C回调函数,并打开I2C中断

  33. // comIRQ_InstallCallbackFn(I2C0_IRQn, &I2c.Exec);//安装I2C回调函数,并打开I2C中断

  34. }

  35. unsigned int I2cObj::GetState(void)

  36. {

  37. return State;

  38. }

  39. void I2cObj::SetSystickCount(void)

  40. {

  41. SystickCount ++;

  42. }

  43. void I2cObj::SetAddress(unsigned int I2CAddress)

  44. {

  45. SubAddr = I2CAddress;

  46. }

  47. void I2cObj::Start(void)

  48. {

  49. Busy = true;

  50.    State = I2C_START;//主机准备发送启始位

  51.    Count = 0;//发送数据个数

  52. SystickCount = 0;//清除节拍计数器

  53. I2C0s.CON.Regs &= ~((1 << I2C_CON_STO)

  54.                  |   (1 << I2C_CON_AA));

  55. I2C0s.CON.Regs |= (1 << I2C_CON_EI)

  56.                  | (1 << I2C_CON_ENSI)

  57.         | (1 << I2C_CON_SI);

  58. I2C0s.CON.Bits.STA = 1;

  59. Wait();

  60. }

  61. void I2cObj::REStart(void)

  62. {

  63. Busy = true;

  64.    State = I2C_REP_START;//主机准备发送启始位

  65.    Count = 0;//发送数据个数

  66. I2C0s.CON.Regs |=  (1 << I2C_CON_STA) | (1 << I2C_CON_SI);

  67. }

  68. void I2cObj::Stop(void)

  69. {

  70. Busy = false;

  71. State = I2C_BUS_OK;//通讯成功

  72. I2C0s.CON.Regs |= (1 << I2C_CON_STO) | (1 << I2C_CON_SI);

  73. }

  74. void I2cObj::Exit(void)

  75. {

  76. Busy = false;

  77. State = I2C_BUS_ERROR;//通讯失败

  78.   I2C0s.CON.Bits.SI = 1;//清除中断标志

  79. }

  80. void I2cObj::Wait(void)

  81. {

  82. SystickCount = 0;//清除节拍计数器

  83. while (Busy && SystickCount < 10);//100mS超时

  84. }

  85. void I2cObj::WriteWait(void)

  86. {

  87. SystickCount = 0;//清除节拍计数器

  88. while (SystickCount < 10);//延时100mS等待写入完成

  89. }

  90. //I2C回调函数(静态成员函数)

  91. void I2cObj::Exec(void)

  92. {

  93.   switch(I2C0s.STATUS.Regs & 0xf8) {

  94.     case I2C_START://主机收到自己发送的开始信号

  95.         if (I2c.State == I2C_START) {//本次中断应该接收TW_START信号

  96.           I2C0s.DATA.Regs = I2c.SubAddr & 0xfe;//发送子机地址(写)

  97.           I2C0s.CON.Bits.STA = 0;//此位必须清除，否则死机

  98.      I2C0s.CON.Bits.SI = 1;//清除中断标志

  99.     I2c.State = I2C_MT_SLA_ACK;//Status下次I2C_MT_SLA_ACK

  100.      }

  101.      else I2c.Exit();//通讯失败

  102.         break;

  103. case I2C_REP_START://主机收到自己发送的重新开始信号

  104.         if (I2c.State == I2C_REP_START) {//本次中断应该接收TW_RESTART信号

  105.           I2C0s.DATA.Regs = I2c.SubAddr | 0x01;//发送子机地址(读)

  106.        I2c.State = I2C_MR_SLA_ACK;//Status下次I2C_MR_SLA_ACK

  107.     I2C0s.CON.Bits.STA = 0;//此位必须清除，否则读不出数据

  108.     I2C0s.CON.Regs |= (1 << I2C_CON_SI) | (1 << I2C_CON_AA);

  109.      }

  110.      else I2c.Exit();//通讯失败

  111.         break;

  112. case I2C_MT_SLA_ACK://主发机接收到从机的地址应答信号后发送命令

  113.         if (I2c.State == I2C_MT_SLA_ACK) {//本次中断应该接收TW_MT_SLA_ACK信号

  114.        I2c.State = I2C_MT_DATA_ACK;//Status下次应该收TW_MT_DATA_ACK

  115.              I2C0s.DATA.Regs = I2c.SubComm;//发送子机命令

  116.     I2C0s.CON.Regs |= (1 << I2C_CON_SI) | (1 << I2C_CON_AA);

  117.      }

  118.      else I2c.Exit();//通讯失败

  119.         break;

  120. case I2C_MR_SLA_ACK://主收机接收到从机的地址应答信号

  121.         if ((I2c.State == I2C_MR_SLA_ACK) && I2c.SubCount) {//本次中断应该接收TW_MR_SLA_ACK信号

  122.        I2c.State = I2C_MR_DATA_ACK;//Status下次应该收TW_MR_DATA_ACK

  123. //    I2C0s.DATA.Regs = 0XFF;//

  124.     I2C0s.CON.Bits.SI = 1;//清除中断标志

  125.      }

  126.      else I2c.Exit();//通讯失败

  127.      break;

  128. case I2C_MT_DATA_ACK://主收机接收到从机的数据应答信号

  129.         if ((I2c.State == I2C_MT_DATA_ACK) && (I2c.Count < I2c.MainCount)) {//本次中断应该接收TW_MT_DATA_ACK信号

  130.           I2C0s.DATA.Regs = I2c.TxBuffer[I2c.Count ++];//发送子机数据

  131.        I2C0s.CON.Regs |= (1 << I2C_CON_SI) | (1 << I2C_CON_AA);

  132.      }

  133.      else {

  134.           if ((I2c.State == I2C_MT_DATA_ACK) && (I2c.Count == I2c.MainCount) && (I2c.SubAddr & 1)) {//本次中断应该接收TW_MT_DATA_ACK信号

  135.            I2c.REStart();//

  136.     }

  137.              else I2c.Stop();//通讯成功

  138.      }

  139.      break;

  140. case I2C_MR_DATA_ACK:

  141.         if ((I2c.State == I2C_MR_DATA_ACK) && (I2c.Count < I2c.SubCount)) {

  142.           I2c.RxBuffer[I2c.Count ++] = I2C0s.DATA.Regs;//接收子机数据

  143.     if (I2c.Count < I2c.SubCount) {

  144.          I2C0s.CON.Regs |= (1 << I2C_CON_SI) | (1 << I2C_CON_AA);//主机转入接收状态

  145.     }

  146.     else {

  147.       I2C0s.CON.Bits.AA = 0;//清除ACK标志

  148.       I2C0s.CON.Bits.SI = 1;//清除中断标志

  149.       I2c.State = I2C_MR_DATA_NACK;//下次进入I2C_MR_DATA_NACK，接收数据准备完成

  150.     }

  151.      }

  152.      else I2c.Exit();//通讯失败

  153.      break;

  154. case I2C_MR_DATA_NACK://数据接收结束

  155.         if ((I2c.State == I2C_MR_DATA_NACK) && (I2c.Count == I2c.SubCount)) {

  156.        I2c.Stop();//通讯成功

  157.      }

  158.      else I2c.Exit();//通讯失败

  159.      break;

  160. // case I2C_MT_DATA_NACK:

  161. //     Exit();//通讯失败

  162. //     break;

  163. default:

  164.      I2c.Exit();//通讯失败

  165.   }

  166. }

  167. unsigned char I2cObj::ReadByte(unsigned int Address, unsigned char &Data)

  168. {

  169. SubAddr |= 0x01;

  170. MainCount = 0;//发送0个数据(只读)

  171. //本程序为通用I2C,故发送器件后一般为命令，对EEPROM来说，命令实际是EEPROM地址

  172. SubComm = Address;//读出地址

  173. SubCount = 1;//接收1个数据

  174. Start();//启动I2C模块

  175. if (State == I2C_BUS_OK) {//通讯成功

  176.   Data = RxBuffer[0];//从接收缓冲区取出一个字节

  177. }

  178. return State;//(读出数据在RxBuffer[0]~RxBuffer[15])

  179. }

  180. unsigned char I2cObj::ReadBuffer(unsigned int Address, unsigned char *Data, unsigned int Cnt)

  181. {

  182. SubAddr |= 0x01;

  183. MainCount = 0;//发送0个数据(只读)

  184. //本程序为通用I2C,故发送器件后一般为命令，对EEPROM来说，命令实际是EEPROM地址

  185. SubComm = Address;//读出地址

  186. SubCount = (Cnt <= sizeof(RxBuffer)) ? Cnt : sizeof(RxBuffer);//接收Cnt个数据

  187. Start();//启动I2C模块

  188. if (State == I2C_BUS_OK) {//通讯成功

  189.   for (int i = 0; i < SubCount; i ++) Data = RxBuffer;//从接收缓冲区取出Cnt个字节

  190. }

  191. return State;//(读出数据在RxBuffer[0]~RxBuffer[15])

  192. }

  193. unsigned char I2cObj::WriteByte(unsigned int Address, unsigned char Data)

  194. {

  195. SubAddr &= 0xfe;

  196. MainCount = 1;//发送1个数据

  197. //本程序为通用I2C,故发送器件后一般为命令，对EEPROM来说，命令实际是EEPROM地址

  198. SubComm = Address;//写入地址

  199. TxBuffer[0] = Data;//写入1个数据到发送缓冲区

  200. SubCount = 0;//接收0个数据

  201. Start();//启动I2C模块

  202. WriteWait();//延时100mS等待写入完成

  203. return State;

  204. }

  205. unsigned char I2cObj::WriteBuffer(unsigned int Address, unsigned char *Data, unsigned int Cnt)

  206. {

  207. SubAddr &= 0xfe;

  208. MainCount = (Cnt <= sizeof(TxBuffer)) ? Cnt : sizeof(TxBuffer);//发送Cnt个数据

  209. //本程序为通用I2C,故发送器件后一般为命令，对EEPROM来说，命令实际是EEPROM地址

  210. SubComm = Address;//写入地址

  211. for (int i = 0; i < MainCount; i ++) TxBuffer = Data;//写入Cnt个数据到发送缓冲区

  212. SubCount = 0;//接收0个数据

  213. Start();//启动I2C模块

  214. WriteWait();//延时100mS等待写入完成

  215. return State;

  216. }

  217. /*



  219. */
复制代码
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