IIC是Philips推出的芯片間串行傳輸總線，它以二根連線實現完善的全雙工同步數據傳送，可以極方便地構成多機系統(tǒng)和外圍器件擴展系統(tǒng)。由于其接口簡單靈活，很多外圍器件均提供了IIC接口，如手機、平板常用的重力傳感器、地磁感應、陀螺儀、電容屏接口等均是采用IIC接口的。這些器件采用IIC接口可減少芯片封裝的引腳，使之更小型化，同時也可以降低布線難度，這對于手機、平板這些PCB芯片集成度相當高的產品來說是很有必要的。筆者此處就s3c2416的IIC接口應用作一個簡單的介紹。
1. IIC總線概述IIC總線物理上包括兩條總線線路，一條串行數據線SDA，一條串行時鐘線SCL。為了使各個IIC設備線與相連在總線上，IIC總線接口均采用開集電極或開漏輸出。因此，在IIC總線中是必須接上拉電阻的，上拉電阻的大小通常為1k~10k。上拉電阻小了，則IIC總線功耗增加，上拉電阻大了，負載能力弱，并且影響總線的允許傳輸速率。
IIC總線可構成多主和主從系統(tǒng)，在多主系統(tǒng)結構中，系統(tǒng)通過硬件或軟件仲裁獲得總線控制使用權。應用系統(tǒng)中IIC總線多采用主從結構，即總線上只有一個主控節(jié)點，總線上的其他設備都作為從設備。由于IIC通信使用7比特地址空間和16個保留地址，因此理論上同一總線能夠支持的最大通信結點數為112個。但實際應用時，應盡可能地減小總線上的通信結點數，以增強總線的穩(wěn)定性。因為通信結點的引入，同時也會引入寄生電容，而IIC總線結點數量受到總線最大電容400pF的限制?？偩€的傳輸速率為100Kbit/s(標準模式)，400Kbit/s(快速模式)，1Mbit/s(快速附加模式)，3.4Mbit/s(高速模式)。
其它的總線時序等請參考相關的IIC總線標準，筆者在此不再詳述。
2. IIC驅動實現s3c2416具有一路多主IIC串行接口，可作為主機，也可作為從機。對于IIC的操作，s3c2416的spec給出了非常詳細的編程步驟，見下圖：
圖2-1 主機發(fā)送操作
圖2-2 主機接收操作
圖2-3 從機發(fā)送操作
圖2-4 從機接收操作
此處主要介紹s3c2416 IIC外設作為主機的編程實現。IIC外設首先應進行初始化，包括引腳配置成IIC功能引腳，設置IIC的時鐘等。對于外設通信，推薦用中斷的方式進行收發(fā)數據，因為外設通信相對于cpu執(zhí)行速度都是極其慢的，用查詢的方法會讓cpu進入空等狀態(tài)，在大量數據要通過外設收發(fā)時，將造成cpu效率及其低下。一方面其它任務需要cpu執(zhí)行，另一方面cpu在空等外設收發(fā)數據的完成。因此筆者采用的是中斷方式進行IIC通信，需要在初始化函數中注冊相應的IIC中斷處理函數，并開啟中斷。異常處理在啟動代碼中的Exception.c統(tǒng)一處理，把IIC中斷處理函數注冊進中斷向量表中，并編寫IIC中斷處理即可。在有操作系統(tǒng)應用中，用中斷的方式讓cpu等待或接收信號量來完成IIC的通信，可以讓cpu資源得到充分的利用。
IIC模塊中應提供最基本的底層IIC讀和IIC寫這兩個功能函數實現，以供上層調用。IIC_WriteBytes用來向某一從機(SlaveAdd)中相應內部地址(WriteAddr)進行寫數據，待寫數據在pData中，寫入長度為Length。函數原型如下：
intIIC_WriteBytes(unsigned char SlaveAddr, unsignedchar WriteAddr, unsigned char *pData, int Length)
IIC_ReadBytes用來從某一從機(SlaveAdd)中相應內部地址(ReadAddr)進行讀數據，讀取的數據存放在pData中，讀取長度為Length。函數原型如下：
intIIC_ReadBytes(unsigned char SlaveAddr, unsignedchar ReadAddr, unsigned char *pData, intLength)
IIC模塊實現IIC.c內容如下：
#include"s3c2416.h"
#include"IIC.h"
#include"Exception.h"
#define IIC_ReadMode 1 // 連續(xù)讀數據模式
#define IIC_WriteMode 2 // 連續(xù)寫數據模式
#defineIIC_ReadSlaveMode 3 // 讀從機地址模式
#defineIIC_WriteSlaveMode 4 // 寫從機地址模式
// IIC狀態(tài),記錄總線接口出錯的信息
static volatile intIIC_Status;
// 跟蹤IIC的狀態(tài)轉移,在中斷中需確定IIC的狀態(tài),確定寫或讀
static volatile intIIC_Mode;
// 上層應用請求通過IIC接口發(fā)送或接收的數據長度計數
static volatile intIIC_DataCount;
// 數據發(fā)送或接收的存放位置
static volatile unsigned char *pIIC_Data;
static void Delay_us(unsigned int nCount)
{
//延時1us,共延時nCount(R0) us
__asm__ __volatile__ (
"Delay1:nt"
"LDR R1, =100nt" // Arm clock為400M
"Delay2:nt"
"SUBS R1, R1, #1nt" // 一個Arm clock
"BNE Delay2nt" // 跳轉會清流水線，3個Arm clock
"SUBS R0, R0, #1nt" // 調用者確保nCount不為0
"BNE Delay1nt"
"BX LRnt"
);
}
static void IIC_IRQ()
{
unsigned char Status;
Status = rIICSTAT;
if (Status & (1<<3)) {
// bus arbitration is failed
IIC_Status "= ArbitrationFailed;
}
if (Status & (1<<2)) {
// a slave address is matched withIICADD
IIC_Status |= AddressMatche;
}
if (Status & (1<<1)) {
// a slave address is 0000000b
IIC_Status |= AddressZeros;
}
if (Status & (1<<0)) {
// ACK isn't received
IIC_Status |= NoAck;
}
switch (IIC_Mode) {
case IIC_ReadMode:
IIC_DataCount--;// 讀了一字節(jié),讀計數減1
if (IIC_DataCount == 1) {
// 讀最后一個數據,主機不應應答,不然從機再發(fā)送數據,應直接停止總線
*pIIC_Data = rIICDS;
pIIC_Data++;
rIICCON &= ~(1 <<7); // 讀最后一字節(jié)禁止主機應答
rIICCON &= ~(1<< 4); // 恢復操作,讀下一個數據
} else if(IIC_DataCount == 0) {
*pIIC_Data =rIICDS; // 所有數據接收完
// 若有操作系統(tǒng),應用在數據等待發(fā)送完時通過信號量
// 或標志等待而掛起OSSemPend(ucos),這樣不會讓cpu查詢
// 等待,極大提高效率。發(fā)送信號量或標志,喚醒等待的
// 應用OSSemPost(ucos)
} else { // 數據未接收完
*pIIC_Data = rIICDS;
pIIC_Data++;
rIICCON &= ~(1<< 4);// 恢復操作,連續(xù)讀下一個數據
}
break;
case IIC_WriteMode:
IIC_DataCount--;// 寫了一字節(jié),寫計數減1
if (IIC_DataCount != 0){
pIIC_Data++; // 數據未寫完,寫下一數據
rIICDS =*pIIC_Data;
rIICCON &= ~(1<< 4); // 恢復操作,連續(xù)下一個數據
} els
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