“第019课 I2C”的版本间的差异
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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。 | 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。 | ||
| + | = 第002节_S3C2440的I2C控制器 = | ||
| + | 在嵌入式系统里面的主控芯片一般都会有I2C控制器，要是没有可以根据I2C协议用GPIO管脚模拟，但是非常麻烦，我们要发送数据时，可以把数据放到某个寄存器，它就会自动的发出时钟，并且把数据发送给从设备，同时会等待从设备会返回回应信号。当我们想发送一个数据的时候，要设置某个寄存器启动传输，它也一样会产生时钟，然后从设备就会把数据通过SDA传到I2C控制器里面，组装进某个寄存器里面，最终寄存器会把接收到的8位数据返回给我们的程序，从这里可以看到I2C控制器简化了I2C的操作。简短电路连接图，如图: | ||
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| + | 根据上图，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啊，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. | ||
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| + | 读到8位数时，应该回应一个ACK信号。 | ||
| + | 还想读数据，清中断，启动传输。等它再次发生中断时，再来读取IICDS寄存器,得到数据。不想读取数据，发出P信号结束。 | ||
| + | '''重点：''' 发生中断时，我们的IIC控制器会把SCL拉低，阻止任何设备再使用IIC总线，清中断之后才能继续使用，这种机制就给我们中断服务程序的执行提供了时间。 | ||
| + | '''读-写操作''' | ||
| + | * 在发送模式： | ||
| + | 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。 | ||
| − | + | * 在接受模式： | |
| + | 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）。 | ||
2018年1月22日 (一) 10:47的版本
目录
第001节_I2C协议与EEPROM
I2C协议
I2C在硬件上的接法如下(图19-1)所示，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（放一个上拉电阻的原因以后我们再说）。
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，表表示IIC传输接受(P)
IIC传输数据的格式
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。
白色背景：主→从灰色背景：从→主
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。
白色背景：主→从灰色背景：从→主
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山高电平向低电平跳变，开始传送数据。
（2）结束信号（P）：SCL为电平时，sDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
（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
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。如图
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/接受引脚）。
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
下面画一个真值表:
- 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。
- 想输出高电平时；都不驱动(高电平就由上拉电阻决定)。
- 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。 从图1-6和图1-7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。
第002节_S3C2440的I2C控制器
在嵌入式系统里面的主控芯片一般都会有I2C控制器，要是没有可以根据I2C协议用GPIO管脚模拟，但是非常麻烦，我们要发送数据时，可以把数据放到某个寄存器，它就会自动的发出时钟，并且把数据发送给从设备，同时会等待从设备会返回回应信号。当我们想发送一个数据的时候，要设置某个寄存器启动传输，它也一样会产生时钟，然后从设备就会把数据通过SDA传到I2C控制器里面，组装进某个寄存器里面，最终寄存器会把接收到的8位数据返回给我们的程序，从这里可以看到I2C控制器简化了I2C的操作。简短电路连接图，如图:
根据上图，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啊，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.
怎样处理中断？
- 写操作：
若无ACK,出错，然后发出P信号结束， 若有ACK信号表示上一个字节成功发送出去 若仍有数据，写入IICDS寄存器，然后清中断，一清中断就会释放SCL信号，继续发出时钟，把数据再次发送出去。 若没有数据了，发出P信号结束。
- 读操作：
读到8位数时，应该回应一个ACK信号。 还想读数据，清中断，启动传输。等它再次发生中断时，再来读取IICDS寄存器,得到数据。不想读取数据，发出P信号结束。
重点： 发生中断时，我们的IIC控制器会把SCL拉低，阻止任何设备再使用IIC总线，清中断之后才能继续使用，这种机制就给我们中断服务程序的执行提供了时间。
读-写操作
- 在发送模式：
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。
- 在接受模式：
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）。
