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轻松学ARM系列之I2C总线

作者：熊老师,华清远见教育科技集团讲师。

今天我们来一起学习，arm裸机中对I2C设备学习。包括GPIO，IIC控制器学习。

一、总体架构图

二、I2C操作的一般步骤

2.1 查看s5pv210开发板的I2C相关的硬件原理图

开发板上IIC实际连接电路，AT24C02为EEPROM，大小为2k位，256字节

核心板对应的原理图

2.2 设置GPIO寄存器为I2C功能

配置GPD1CON[0] 和 GPD1CON[1] 为I2C 功能：

GPDCON.GPD1CON = （GPDCON.GPD1CON & (~0xff)）| 0x22

2.3 查看I2C控制器相应的章节，对相关的寄存器进行配置

选择设备的发送方式，主发射，从接收模式（这个是由从设备自动决定的）

向寄存器中写入。每个IIC独有的设备地址

数据移位寄存器

2.3.1 查看AT24C02相关的芯片手册，查看操作的顺序

操作的设备的地址为0xa0 ，对应的是写操作， 0xa1 对应的是读操作

2.3.2 对AT24C02按照字节的写操作

对EEPROM 按字节写的操作顺序，先由主设备发送一个start起始信号，发一个字节的设备地址（7 + 1 位，写），第9位为ACK应答位，发一字节的地址（表示要往哪个地址空间写数据,一共256个字节地址），接着传送一字节的数据。发一个ACK信号，发送停止信号stop。多存放256字节的数据

对s5pv210上相关的IIC控制器，进行相应的配置。

2.3.3 对于主设备发送，从设备接收。写操作，往EEPROM中写数据

① 写设备地址
        I2C0.I2CCON0 = 0xe0 ，512分频，使能ACK信号，使能中断
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0；//写从机设备地址
        I2C0.I2CSTAT0 = 0xf0；主设备发送，产生start信号
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果发送完毕第5位，中断标志位值为1，表示写设备地址成功。否侧，相当于具有延时的功能。

②写数据的地址，表示要对那一个字节的地址，要对他进行存放数据
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 << 4));表示清除pend状态位，复位操作写；
        I2C0.I2CDS0 = addr；从机的地址，0 ~ 255 之间，一个256个字节，因为该芯片的大小就是2k位，256个字节
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果发送完毕第5位，中断标志位值为1，表示写数据地址成功。否侧，相当于具有延时的功能。

③ 在相应的地址上写上相应的数据
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 << 4));表示清除pend状态位，复位操作写；
        I2C0.I2CDS = data；
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 << 4))）；如果发送完毕第5位，中断标志位值为1，表示写数据地址成功。否侧，相当于具有延时的功能。

④发送一个stop信号
I2C0.I2CSTAT0 &= ~(1<<5); /*STOP signal generation,free bus */
I2C0.I2CCON0 &= ~(1<<4); /*clean interrup pending bit */

⑤ 至此一次写操作顺利完成，按字节写数据的

2.3.4 对于读数据，主机发送模式，后接收模式，选取的是随机读的相应地址中的数据的方式

① 写设备地址，开启start启动信号
        I2C0.I2CCON0 = 0xe0 ，512分频，使能ACK信号，使能中断
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0；//写从机设备地址
        I2C0.I2CSTAT0 = 0xf0；主设备发送，产生start信号
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果发送完毕第5位，中断标志位值为1，表示写设备地址成功。否侧，相当于具有延时的功能。

② 写存放的数据的地址
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 <<4));表示清除pend状态位，复位操作写；
        I2C0.I2CDS0 = addr & 0xff；从机的地址，0 ~ 255 之间，一个256个字节，因为该芯片的大小就是2k位，256个字节
        while （！(（I2C0.I2CCON0）& (1 <<4))）；如果发送完毕第5位，中断标志位值为1，表示写数据地址成功。否侧，相当于具有延时的功能。

③ 读设备地址，清pend寄存器，发送一个start信号, 此时主机接收
        I2C0.I2CCON0 = I2C0.I2CCON0 &( ~(0x1 <<4));表示清除pend状态位，复位操作写；
        I2C0.I2CDS0 = 0xa0 | 0x01； //写设备地址，读操作
        I2C0.I2CSTAT = 0xb0； //1011 0000
        while(!(I2C0.I2CCON0&(1<<4))); /*The end of the waiting to be sent */

④读取数据，读数据时不产生ACK信号
        I2C0.I2CCON0 &= ~((1 << 7)| (1 << 4)); 清中断标志位，关闭ACK应答信号
        while （！（I2C0.I2CCON0 & (1 <<4)））; 每次操作成功都会产生一个中断标志位
        data = I2C.I2CDS0;

⑤ 发送stop信号
I2C0.I2CSTAT0 &= ~(1<<5); /*STOP signal generation,free bus */
I2C0.I2CCON0 &= ~(1<<4); /*clean interrup pending bit */

⑥ 至此完成了一次随机的读操作