s3c2440的IIC應用——讀寫AT24C02A
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s3c2440內部有一個IIC總線接口，因此為我們連接帶有IIC通信模塊的外圍設備提供了便利。它具有四種操作模式：主設備發(fā)送模式、主設備接收模式、從設備發(fā)送模式和從設備接收模式。在這里我們只把s3c2440當做IIC總線的主設備來使用，因此只介紹前兩種操作模式。在主設備發(fā)送模式下，它的工作流程為：首先配置IIC模式，然后把從設備地址寫入接收發(fā)送數(shù)據移位寄存器IICDS中，再把0xF0寫入控制狀態(tài)寄存器IICSTAT中，這時等待從設備發(fā)送應答信號，如果想要繼續(xù)發(fā)送數(shù)據，那么在接收到應答信號后，再把待發(fā)送的數(shù)據寫入寄存器IICDS中，清除中斷標志后，再次等待應答信號；如果不想再發(fā)送數(shù)據了，那么把0x90寫入寄存器IICSTAT中，清除中斷標志并等待停止條件后，即完成了一次主設備的發(fā)送。在主設備接收模式下，它的工作流程為：首先配置IIC模式，然后把從設備地址寫入接收發(fā)送數(shù)據移位寄存器IICDS中，再把0xB0寫入控制狀態(tài)寄存器IICSTAT中，這時等待從設備發(fā)送應答信號，如果想要接收數(shù)據，那么在應答信號后，讀取寄存器IICDS，清除中斷標志；如果不想接收數(shù)據了，那么就向寄存器IICSTAT寫入0x90，清除中斷標志并等待停止條件后，即完成了一次主設備的接收。在完成上述兩個模式時，主要用到了控制寄存器IICCON、控制狀態(tài)寄存器IICSTAT和發(fā)送接收數(shù)據移位寄存器IICDS。由于我們只把s3c2440當做主設備來用，并且系統(tǒng)的IIC總線上只有這么一個主設備，因此用來設置從設備地址的地址寄存器IICADD，和用于仲裁總線的多主設備線路控制寄存器IICLC都無需配置。寄存器IICCON的第6位和低4位用于設置IIC的時鐘頻率，因為IIC的時鐘線SCL都是由主設備提供的。s3c2440的IIC時鐘源為PCLK，當系統(tǒng)的PCLK為50MHz，而從設備最高需要100kHz時，可以將IICCON的第6位置1，IICCON的低4位全為0即可。寄存器IICCON的第7位用于設置是否發(fā)出應答信號，第5位用于是否使能發(fā)送和接收中斷，第4位用于中斷的標志，當接收或發(fā)送數(shù)據后一定要對該位進行清零，以清除中斷標志。寄存器IICSTAT的高2位用于設置是哪種操作模式，當向第5位寫0或寫1時，則表示結束IIC或開始IIC通訊，第4位用于是否使能接收/發(fā)送數(shù)據。
由于通訊是雙方的事情，在了解了主設備的操作模式后，還要清楚從設備的運行機制，兩者要達到完美地結合，才能實現(xiàn)彼此的通訊。在這里，從設備是EEPROM——AT24C02A，要想讓s3c2440能夠正確地對AT24C02A讀寫，就必須讓s3c2440的時序完全按照AT24C02A的時序。AT24C02A的寫操作有兩種模式：字節(jié)寫和頁寫。字節(jié)寫是先接收帶有寫命令的設備地址信息，如果符合就應答，再接收設備內存地址信息，發(fā)出應答后，再接收要寫入的數(shù)據，這樣就完成了字節(jié)寫過程。頁寫與字節(jié)寫的區(qū)別就是，頁寫可以一次寫多個數(shù)據，而字節(jié)寫只能一次寫一個數(shù)據。但由于AT24C02A的一頁才8個字節(jié)，所以頁寫也最多寫8個數(shù)據，而且只能在該頁內寫，不會發(fā)生一次頁寫同時寫兩頁的情況。AT24C02A的讀操作有三種模式：當前地址讀、隨機讀和序列讀。當前地址讀是只能讀取當前地址內的數(shù)據，它的時序是先接收帶有讀命令的設備地址信息，如果符合就應答，然后發(fā)送當前地址內的數(shù)據，在沒有接收從主設備發(fā)來的應答信號的情況下終止該次操作。隨機讀的時序是，連續(xù)接收帶有寫命令的設備地址信息和設備內存地址信息，然后主設備重新開啟IIC通信，AT24C02A再次接收到帶有讀命令的設備地址信息，在發(fā)出應答信號以后，發(fā)送該內存地址的數(shù)據，在沒有接收到任何應答信號的情況下結束該次通信。當前地址讀和隨機讀一次都只能讀取一個數(shù)據，而序列讀一次可以讀取若干個數(shù)據，它的時序就是在當前地址讀或隨機讀發(fā)出數(shù)據后，接收到了應答信號，那么AT24C02A會把下一個內存地址中的數(shù)據送出，除非AT24C02A接收不到任何應答信號，否則它會一直把下一個內存地址中的數(shù)據送出。序列讀沒有一頁8個字節(jié)的限制。
在介紹完了s3c2440和AT24C02A的IIC通訊方式后，我們就可以寫程序了。在這里，我們用UART來實現(xiàn)PC機對AT24C02A的讀寫。UART的通訊協(xié)議是，PC機先發(fā)送命令字節(jié)：0xC0表示要向AT24C02A寫數(shù)據，0xC1表示要讀取AT24C02A的數(shù)據，在命令字節(jié)后，緊跟著的是設備內存地址和寫入或讀取的字節(jié)數(shù)。如果是要寫EEPROM數(shù)據，則在這三個字節(jié)后是要寫入的數(shù)據內容。在UART通訊完畢后，s3c2440會根據命令的不同，寫入或讀取AT24C02A，如果是讀取EEPROM，則s3c2440還會利用UART把讀取到的數(shù)據上傳到PC機。在這個程序中，我們只開啟了UART的接收中斷，而沒有開啟發(fā)送中斷，即讓s3c2440主動去完成發(fā)送任務。并且在與AT24C02A操作中，我們使用的是頁寫和序列讀的模式，這樣可以最大程度的完成一次讀或寫操作，而且我們所編寫的頁寫和序列讀子程度也同樣可以實現(xiàn)字節(jié)寫和隨機讀的模式。在這里我們限制一次讀或寫的數(shù)據量最多為8個字節(jié)。
unsigned char iic_buffer[8];//IIC數(shù)據通訊緩存數(shù)組
unsigned char address,length;//EEPROM內存地址和數(shù)據通信的長度
unsigned char flag;//應答標志
unsigned char comm;//命令
unsigned char devAddr=0xa0;//從設備AT24C02A的地址
…………
//IIC通信中斷
void __irq IicISR(void)
{
rSRCPND |= 0x1<<27;
rINTPND |= 0x1<<27;
flag = 0;//清標志
}
//UART通信中斷，只開啟了接收中斷，因此無需判斷是接收還是發(fā)送
void __irq uartISR(void)
{
char ch;
static char command;
static char count;
rSUBSRCPND |= 0x1;
rSRCPND |= 0x1<<28;
rINTPND |= 0x1<<28;
ch = rURXH0;//接收字節(jié)數(shù)據
if(command==0)//判斷命令
{
switch(ch)
{
case 0xc0://寫EEPROM
command = 0xc0;
count=0;
comm = 0;
break;
case 0xc1://讀EEPROM
command = 0xc1;
count=0;
comm = 0;
break;
default:
command = 0;
count =0;
rUTXH0=ch;
break;
}
}
else
{
if(command == 0xc0)//寫命令
{
count++;
if (count == 1)
{
address = ch;//接收設備內存地址信息
}
else if(count == 2)
{
length = ch;//接收寫入數(shù)據個數(shù)信息
}
else//接收具體要寫入EEPROM的數(shù)據
{
iic_buffer[count-3] = ch;
if(count==length+2)//接收完本次所有數(shù)據
{
rUTXH0=0xc0;
count=0;
command=0;
comm=1;//標志寫命令，用于主程序
}
}
}
else if(command ==0xc1)//讀命令
{
count++;
if(count==1)
{
address = ch;//接收設備內存地址信息
}
else
{
length = ch;//接收讀取數(shù)據個數(shù)信息
rUTXH0=0xc1;
count=0;
command=0;
comm = 2;//標志讀命令，用于主程序
}
}
}
}
//AT24C02A頁寫，當sizeofdate為1時，是字節(jié)寫
//輸入參數(shù)依次為設備內存地址、IIC數(shù)據緩存數(shù)組和要寫入的數(shù)據個數(shù)
void wr24c02a(unsigned char wordAddr,unsigned char *buffer,int sizeofdate )
{
int i;
flag =1;//應答標志
rIICDS = devAddr;
rIICCON &= ~0x10;//清中斷標志
rIICSTAT = 0xf0;//主設備發(fā)送模式
while(flag == 1)//等待從設備應答，
delay(100);//一旦進入IIC中斷，即可跳出該死循環(huán)
flag = 1;
rIICDS = wordAddr;//寫入從設備內存地址
rIICCON &= ~0x10;
while(flag)
delay(100);
//連續(xù)寫入數(shù)據
for(i=0;i
flag = 1;
rIICDS = *(buffer+i);
rIICCON &= ~0x10;
while(flag)
delay(100);
}
rIICSTAT = 0xd0;//發(fā)出stop命令，結束該次通訊
rIICCON = 0xe0;//為下次IIC通訊做準備
delay(100);//等待
}
//AT24C02A的序列讀，當sizeofdate為1時，是隨機讀
//輸入參數(shù)依次為設備內存地址、IIC數(shù)據緩存數(shù)組和要讀取的數(shù)據個數(shù)
void rd24c02a(unsigned char wordAddr,unsigned char *buffer,int sizeofdate )
{
int i;
unsigned char temp;
flag =1;
rIICDS = devAddr;//
rIICCON &= ~0x10;//清中斷標志
rIICSTAT = 0xf0;//主設備發(fā)送模式
while(flag)
delay(100);
flag = 1;
rIICDS = wordAddr;
rIICCON &= ~0x10;
while(flag)
delay(100);
flag = 1;
rIICDS =devAddr;//
rIICCON &= ~0x10;
rIICSTAT = 0xb0;//主設備接收模式
while (flag)
delay(100);
flag = 1;
temp = rIICDS;//讀取從設備地址
rIICCON &= ~0x10;
while(flag)
delay(100);
//連續(xù)讀
for(i=0;i
flag = 1;
if(i==sizeofdate-1)//如果是最后一個數(shù)據
rIICCON &= ~0x80;//不再響應
*(buffer+i) = rIICDS;
rIICCON &= ~0x10;
while(flag)
delay(100);
}
rIICSTAT = 0x90;//結束該次通訊
rIICCON = 0xe0;//
delay(100);
}
void Main(void)
{
…………
//初始化IIC
rIICCON = 0xe0;//設置IIC時鐘頻率，使能應答信號，并開啟中斷
rIICSTAT = 0x10;
pISR_UART0 = (U32)uartISR;
pISR_IIC = (U32)IicISR;
flag=1;
comm=0;
while(1)
{
switch(comm)//判斷命令
{
case 1://寫EEPROM命令
wr24c02a(address,iic_buffer,length);
comm=0;
flag=1;
address=0;
length=0;
break;
case 2://讀EEPROM命令
rd24c02a(address,iic_buffer,length);
comm=0;
flag=1;
address=0;
for(i=0;i
delay(500);
rUTXH0 = iic_buffer[i];
}
length=0;
break;
}
}
}
雖然這段程序不是很難，但也花費了我不少的時間，總是出現(xiàn)這樣或那樣的問題?，F(xiàn)在我就把編寫上述程序時需要注意的事項總結幾點，避免大家少走彎路：
⑴清IIC中斷標志語句rIICCON &= ~0x10;一定要在讀寫寄存器IICDS的后面，不能放到它的前面；
⑵在等待應答的死循環(huán)while內，一定要加上延時的程序；
⑶在讀取AT24C02A數(shù)據時，當讀到最后一個數(shù)據時，一定不能讓s3c2440發(fā)送應答信號，否則以后會無法再讀取AT24C02A數(shù)據，除非關電重啟；
⑷在真正對AT24C02A進行讀取數(shù)據時，在發(fā)送帶有讀命令的從設備地址后，AT24C02A會再返回一個從設備地址信息或從設備內存地址信息作為應答，所以一定要把該字節(jié)讀取后拋棄，因為它不是我們所要讀取的信息；
⑸按照AT24C02A的時序，在發(fā)送從設備地址字節(jié)時，它的最低位是0表示寫，1表示讀。但對于s3c2440來說，不用人為設置這一位，即是0是1都無所謂，因為這一位是由s3c2440根據是主設備發(fā)送模式還是主設備接收模式來自動設置。
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