版權(quán)聲明：本文為小斑馬學(xué)習(xí)總結(jié)文章，技術(shù)來源于韋東山著作，轉(zhuǎn)載請注明出處！

一、I2C協(xié)議與EEPROM

I2C協(xié)議
I2C在硬件上的接法如下(圖19-1)所示，主控芯片引出兩條線SCL,SDA線，在一條I2C總線上可以接很多I2C設(shè)備，我們還會放一個上拉電阻（放一個上拉電阻的原因以后我們再說)。

圖片來自百問網(wǎng)

• a.老師說：注意了(start)
• b.老師對A學(xué)生說我要球發(fā)給你(地址)。
• c.老師就把球發(fā)出去了（傳輸）。
• d.A收到球之后，應(yīng)該告訴老師一聲（回應(yīng)）。
• e.老師說下課（停止）

接球：

• a.老師說注意了(start)
• b.老師說：B把球發(fā)給我(地址)
• c.B就把球發(fā)給老師（傳輸）
• d.老師收到球之后，給B說一聲，表示收到球了（回應(yīng)）。
• e.老師說下課（停止）

IIC的傳輸協(xié)議:

• 老師說注意了，表示開始信號(start)
• 老師告訴某個學(xué)生，表示發(fā)送地址(address)
• 老師發(fā)球/接球，表示數(shù)據(jù)的傳輸
• 老師/學(xué)生收到球，回應(yīng)表示：回應(yīng)信號(ACK)
• 老師說下課，表示IIC傳輸接受(P)

IIC傳輸數(shù)據(jù)的格式
1.寫操作：
剛開始主芯片要發(fā)出一個start信號，然后發(fā)出一個設(shè)備地址(用來確定是往哪一個芯片寫數(shù)據(jù))，方向(讀/寫，0表示寫，1表示讀)。回應(yīng)(用來確定這個設(shè)備是否存在)，然后就可以傳輸數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)之后，要有一個回應(yīng)信號（確定數(shù)據(jù)是否接受完成)，然后再傳輸下一個數(shù)據(jù)。

每傳輸一個數(shù)據(jù)，接受方都會有一個回應(yīng)信號，數(shù)據(jù)發(fā)送完之后，主芯片就會發(fā)送一個停止信號。
白色背景：主→從
灰色背景：從→主

回應(yīng)(用來確定這個設(shè)備是否存在)，然后就可以傳輸數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)之后，要有一個回應(yīng)信號（確定數(shù)據(jù)是否接受完成)，然后在傳輸下一個數(shù)據(jù)。
每傳輸一個數(shù)據(jù)，接受方都會有一個回應(yīng)信號，數(shù)據(jù)發(fā)送完之后，主芯片就會發(fā)送一個停止信號。
白色背景：主→從
灰色背景：從→主

• 從真值表和電路圖我們可以知道，當(dāng)某一個芯片不行影響SDA線時，那就不驅(qū)動這個三極管。
• 想輸出高電平時；都不驅(qū)動(高電平就由上拉電阻決定)。
• 想輸出低電平，就驅(qū)動三極管。

從下面的例子可以看看數(shù)據(jù)是怎么傳的（實現(xiàn)雙向傳輸），比如：主設(shè)備發(fā)送（8bit）給從設(shè)備
1.前8個clk

• 從設(shè)備不要影響，從設(shè)備不驅(qū)動三極管；
• 主設(shè)備決定數(shù)據(jù)；

2.第9個clk，由從設(shè)備決定數(shù)據(jù)

• 主設(shè)備不驅(qū)動三極管；
• 從設(shè)備決定數(shù)據(jù)；

從上面的例子，就可以知道，怎樣在一條線上實現(xiàn)，雙向傳輸?shù)霓k法。這就是為什么在SDA,SCL上放上拉電阻的原因。
在第9個時鐘之后，如果有某一方處于繁忙狀態(tài)，它可以一直把SCL拉低當(dāng)SCL為低電平時候，大家都不應(yīng)該使用IIC總線，只有當(dāng)SCL從低電平變?yōu)楦唠娖降臅r候，IIC總線才能被使用。
從前圖我們也可以知道ACK信號應(yīng)該是低電平。主設(shè)備不驅(qū)動三極管，如果從設(shè)備不驅(qū)動三極端的化SDA應(yīng)該是高電平，當(dāng)從設(shè)備接收數(shù)據(jù)之后，發(fā)出回應(yīng)信號的時候，就會驅(qū)動三極管，讓SDA變?yōu)榈碗娖?。所以說：ACK信號是低電平。

對于IIC協(xié)議它只能規(guī)定怎么傳輸數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)什么含義它完全不能夠控制，數(shù)據(jù)的含義有從設(shè)備決定。

二、S3C2440的I2C控制器

在嵌入式系統(tǒng)里面的主控芯片一般都會有I2C控制器，要是沒有可以根據(jù)I2C協(xié)議用GPIO管腳模擬，但是非常麻煩，我們要發(fā)送數(shù)據(jù)時，可以把數(shù)據(jù)放到某個寄存器，它就會自動的發(fā)出時鐘，并且把數(shù)據(jù)發(fā)送給從設(shè)備，同時會等待從設(shè)備會返回回應(yīng)信號。

當(dāng)我們想發(fā)送一個數(shù)據(jù)的時候，要設(shè)置某個寄存器啟動傳輸，它也一樣會產(chǎn)生時鐘，然后從設(shè)備就會把數(shù)據(jù)通過SDA傳到I2C控制器里面，組裝進(jìn)某個寄存器里面，最終寄存器會把接收到的8位數(shù)據(jù)返回給我們的程序，從這里可以看到I2C控制器簡化了I2C的操作。簡短電路連接圖，如圖:

在第九個CLK，就會產(chǎn)生一個中斷,在中斷處理過程中SCL被拉為低電平，誰都不能再使用IIC總線，等待中斷處理完成.
怎樣處理中斷？
寫操作：
若無ACK,出錯，然后發(fā)出P信號結(jié)束，
:: 若有ACK信號表示上一個字節(jié)成功發(fā)送出去
:: 若仍有數(shù)據(jù)，寫入IICDS寄存器，然后清中斷，一清中斷就會釋放SCL信號，繼續(xù)發(fā)出時鐘，把數(shù)據(jù)再次發(fā)送出去。
:: 若沒有數(shù)據(jù)了，發(fā)出P信號結(jié)束。

讀操作：
讀到8位數(shù)時，應(yīng)該回應(yīng)一個ACK信號。
:: 還想讀數(shù)據(jù)，清中斷，啟動傳輸。等它再次發(fā)生中斷時，再來讀取IICDS寄存器,得到數(shù)據(jù)。不想讀取數(shù)據(jù)，發(fā)出P信號結(jié)束。
重點： 發(fā)生中斷時，我們的IIC控制器會把SCL拉低，阻止任何設(shè)備再使用IIC總線，清中斷之后才能繼續(xù)使用，這種機制就給我們中斷服務(wù)程序的執(zhí)行提供了時間。

讀-寫操作
在發(fā)送模式：

• 1.往寄存器IICDS寄存器放入一個val值。
• 2.發(fā)完，產(chǎn)生中斷，并且會把 SCL拉低。
• 3.在中斷程序里，判斷狀態(tài)，然后往IICDS里面寫入下一個數(shù)據(jù)，一旦寫入下一個數(shù)據(jù)IIC繼續(xù)操作，若再次發(fā)完，就會再次產(chǎn)生中斷。

在接受模式：

• 1.我的程序發(fā)起傳輸，接受數(shù)據(jù)。
• 2.接收到數(shù)據(jù)之后，產(chǎn)生中斷，SCL被拉低。
• 3.中斷程序里，判斷數(shù)據(jù)是否要繼續(xù)接受等，如果還有繼續(xù)接受的話，再次設(shè)置，設(shè)置好之后讀IICDS寄存器，一但讀出來IIC。
  繼續(xù)接受下一個數(shù)據(jù)，收到新數(shù)據(jù)之后，又會產(chǎn)生一個中斷（就是這樣循環(huán)操作）。

IICCON寄存器（Multi-masterIIC-buscontrol)
IICCON寄存器用于控制是否發(fā)出ACK信號、設(shè)置發(fā)送器的時鐘、開啟，i2c中斷，并標(biāo)識中斷是否發(fā)生。它的各位含義如表:

• 1.發(fā)送模式的時鐘頻率由位[6]、位[3:0]聯(lián)合決定,另外，llCCON[6]=0,IICCON[3:0]
  不能取0或10
• 2.12c中斷在以下3種情況下發(fā)生：當(dāng)發(fā)出地址信息或接收到一個從機地址并且吻合時,當(dāng)總線仲裁失敗時，當(dāng)發(fā)送/接收完一個字節(jié)的數(shù)據(jù)（包括響應(yīng)位）時。
• 3.基于SDA、SCL線上時間特性的考慮，要發(fā)送數(shù)據(jù)時，先將數(shù)據(jù)寫入IICDS寄存器，然后再清除中斷。
• 4.如果IICCON[5]=0，IICCON14]將不能正常工作。所以，即使不使用12c中斷，也要將IICCON[5]設(shè)為1。

IICSTAT寄存器(Multi-masterIIC-buscontrol/status)
IICSTAT寄存器用于選擇12c接口的工作模式，發(fā)出S信號、P信號，使能接收／發(fā)送功能，并標(biāo)識各種狀態(tài)，比如總線仲裁是否成功、作為從機時是否被尋址、是否接收到0地址、是否接收到ACK信號等。IICSTAT寄存器的各位如表:

三、程序框架

寫程序之前 考慮好程序的框架，我們想寫出一個結(jié)構(gòu)比較好，比較容易擴展的程序，我們先要考慮清楚框架的設(shè)計。
IIC控制器的功能
IIC會做什么事情呢？
對于IIC控制器，它負(fù)責(zé)傳輸數(shù)據(jù)，不知道數(shù)據(jù)的含義，但是它要實現(xiàn)寫/讀操作
讀操作

搜狗截圖18年11月20日1823_18.png

void i2c_test(void)
{
/* 初始化: 選擇I2C控制器 */

/* 提供菜單供測試 */
}

這個菜單最終會調(diào)用到at24cxx.c里面的函數(shù)。
at24cxx.c文件
在里面會使用標(biāo)準(zhǔn)的接口i2c_transfer來啟動I2C傳輸。該文件的內(nèi)容如下：

int at24cxx_write(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
/* 構(gòu)造i2c_msg */

/* 調(diào)用i2c_transfer */
}


int at24cxx_read(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
/* 構(gòu)造i2c_msg */

/* 調(diào)用i2c_transfer */
}

i2c_controller.c文件
在里面會使用標(biāo)準(zhǔn)的接口i2c_transfer來啟動I2C傳輸。該文件的內(nèi)容如下：

int at24cxx_write(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
/* 構(gòu)造i2c_msg */

/* 調(diào)用i2c_transfer */
}


int at24cxx_read(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
/* 構(gòu)造i2c_msg */

/* 調(diào)用i2c_transfer */
}

i2c_controller.c文件
該文件的內(nèi)容如下：

/* 有一個i2c_controller數(shù)組用來存放各種不同芯片的操作結(jié)構(gòu)體 */
void register_i2c_controller()
{
}

/* 根據(jù)名字來選擇某款I(lǐng)2C控制器 */
void select_i2c_controller(char *name)
{
}

/* 實現(xiàn) i2c_transfer 接口函數(shù) */

int i2c_transfer(i2c_msg msgs, int num)
{

}

select_i2c_controller函數(shù)根據(jù)名字來選擇某款I(lǐng)2C控制器后，以后就會使用被選擇的I2C控制器來啟動傳輸。

有數(shù)組一定有注冊函數(shù)register_i2c_controller會把下面實現(xiàn)的I2C控制器結(jié)構(gòu)體i2c_controller放到i2c_controller數(shù)組里面。
s3c2440_i2c_controller.c文件
對于具體的芯片，要實現(xiàn)自己的i2c_controller。該文件的內(nèi)容如下：

/* 實現(xiàn)i2c_controller
      .init
      .master_xfer
      .name
 */

四、I2C控制器編程_框架

我們現(xiàn)在來講I2C控制器怎么寫，它是I2C程序中最核心的地方，我們要先構(gòu)造幾個結(jié)構(gòu)體，這幾個結(jié)構(gòu)體放在i2c_controller.h里面。

我們要發(fā)出I2c傳輸時，要構(gòu)造出i2c_msg，把構(gòu)造出的i2c_msg扔給下面的i2c_controller.c，i2c_controller.c會選擇某一個i2c控制器，使用里面的master_xfer來傳輸數(shù)據(jù)， 所以我們需要構(gòu)造出一個i2c_controller結(jié)構(gòu)體。
i2c_controller.h文件
文件的內(nèi)容如下所示：

#ifndef _I2C_CONTROLLER_H
#define _I2C_CONTROLLER_H

typedef struct i2c_msg {
   unsigned int addr;  /* 7bits */
   int flags;  /* 0 - write, 1 - read */
   int len;
   int cnt_transferred;
   unsigned char *buf;
}i2c_msg, *p_i2c_msg;

typedef struct i2c_controller {
   int (*int)(void);
   int (*master_xfer)(i2c_msg msgs, int num);
   char *name;
}i2c_controller, *p_i2c_controller;


#endif /* _I2C_CONTROLLER_H */

解析：我們構(gòu)造這兩個結(jié)構(gòu)體，我們要把它放在i2c_controller.c把它用起來，
i2c_controller.c文件
文件的內(nèi)容如下所示：

include "i2c_controller.h"

#define I2C_CONTROLLER_NUM 10

/* 有一個i2c_controller數(shù)組用來存放各種不同芯片的操作結(jié)構(gòu)體 */
static p_i2c_controller p_i2c_controllers[I2C_CONTROLLER_NUM];
static p_i2c_controller p_i2c_con_selected;


void register_i2c_controller(p_i2c_controller *p)
{
int i;
for (i = 0; i < I2C_CONTROLLER_NUM; i++)
{
    if (!p_i2c_controllers[i])
    {
        p_i2c_controllers[i] = p;
        return;
    }
}
}

解析：register_i2c_controller函數(shù)用于把參數(shù)中的結(jié)構(gòu)體指針，注冊到p_i2c_controllers指針數(shù)組中。

/* 根據(jù)名字來選擇某款I(lǐng)2C控制器 */
int select_i2c_controller(char *name)
{
int i;
for (i = 0; i < I2C_CONTROLLER_NUM; i++)
{
    if (p_i2c_controllers[i] && !strcmp(name, p_i2c_controllers[i]->name))
    {
        p_i2c_con_selected = p_i2c_controllers[i];
        return 0;
    }
}
return -1;
}

解析：select_i2c_controller函數(shù)根據(jù)參數(shù)中的名字(name) 從p_i2c_controllers指針數(shù)組中取出對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體指針復(fù)制給p_i2c_con_selected結(jié)構(gòu)體指針(靜態(tài)全局變量)。

/* 實現(xiàn) i2c_transfer 接口函數(shù) */

int i2c_transfer(i2c_msg msgs, int num)
{
    return p_i2c_con_selected->master_xfer(msgs, num);
}

解析：i2c_transfer接口函數(shù)，調(diào)用選擇的p_i2c_con_selected成員中master_xfer函數(shù)。

void i2c_init(void)
{
/* 注冊下面的I2C控制器 */
s3c2440_i2c_con_add();

/* 選擇某款I(lǐng)2C控制器 */

/* 調(diào)用它的init函數(shù) */
}

解析：s3c2440_i2c_con_add()函數(shù)，把定義的s3c2440_i2c_con結(jié)構(gòu)體注冊到p_i2c_controllers數(shù)組中。
s3c2440_i2c_controller.c文件
中斷服務(wù)函數(shù)，當(dāng)發(fā)成中斷是，就會調(diào)用中斷服務(wù)函數(shù)，代碼如下

void i2c_interrupt_func(int irq)
{
/* 每傳輸完一個數(shù)據(jù)將產(chǎn)生一個中斷 */

/* 對于每次傳輸, 第1個中斷是"已經(jīng)發(fā)出了設(shè)備地址" */
}

s3c2440_i2c_con_init函數(shù)，用來初始化I2C,控制器代碼如下：

void s3c2440_i2c_con_init(void)
{
/* 設(shè)置時鐘 */
/* [7] : IIC-bus acknowledge enable bit, 1-enable in rx mode
 * [6] : 時鐘源, 0: IICCLK = fPCLK /16; 1: IICCLK = fPCLK /512
 * [5] : 1-enable interrupt
 * [4] : 讀出為1時表示中斷發(fā)生了, 寫入0來清除并恢復(fù)I2C操作
 * [3:0] : Tx clock = IICCLK/(IICCON[3:0]+1).
 * Tx Clock = 100khz = 50Mhz/16/(IICCON[3:0]+1)
 */
IICCON = (0<<6) | (1<<5) | (30<<0);

/* 注冊中斷處理函數(shù) */
register_irq(27, i2c_interrupt_func);
}

解析：

• 1).IICCON = (0<<6) | (1<<5) | (30<<0); 設(shè)置IICCON控制寄存器。選擇發(fā)送時鐘，使能中斷。

• 2).register_irq(27, i2c_interrupt_func)：注冊中斷處理函數(shù)，當(dāng)發(fā)生I2C中斷的時候就會調(diào)用i2c_interrupt_func中斷處理函數(shù)。

初始化完成后，就可以調(diào)用do_master_tx寫I2C從機了，這個函數(shù)僅僅啟動I2C傳輸，然后等待，直到數(shù)據(jù)在中斷服務(wù)程序中傳輸完畢后再返回。函數(shù)代碼如下：

void do_master_tx(p_i2c_msg msg)
{
msg->cnt_transferred = 0;

/* 設(shè)置寄存器啟動傳輸 */
/* 1. 配置為 master tx mode */
    
/* 2. 把從設(shè)備地址寫入IICDS */
IICDS = msg->addr<<1;

/* 3. IICSTAT = 0xf0 , 數(shù)據(jù)即被發(fā)送出去, 將導(dǎo)致中斷產(chǎn)生 */
IICSTAT = 0xf0;


/* 后續(xù)的傳輸由中斷驅(qū)動 */

/* 循環(huán)等待中斷處理完畢 */
while (msg->cnt_transferred != msg->len);
}

解析：

• 1).IICDS = msg->addr<<1: 把從機地址（高7位，所以需要向右移一位）寫入到IICDS寄存器中。

• 2).IICSTAT = 0xf0:設(shè)置IICSTAT寄存器，將s3c2440設(shè)為主機發(fā)送器，并發(fā)出S信號后，緊接著就發(fā)出從機地址。后續(xù)的傳輸工作將在中斷服務(wù)程序中完成。

do_master_rx函數(shù)的實現(xiàn)和do_master_tx函數(shù)類似，代碼如下：

void do_master_rx(p_i2c_msg msg)
{
msg->cnt_transferred = 0;

/* 設(shè)置寄存器啟動傳輸 */
/* 1. 配置為 Master Rx mode */
    
/* 2. 把從設(shè)備地址寫入IICDS */
IICDS = (msg->addr<<1)|(1<<0);

/* 3. IICSTAT = 0xb0 , 從設(shè)備地址即被發(fā)送出去, 將導(dǎo)致中斷產(chǎn)生 */
IICSTAT = 0xb0;


/* 后續(xù)的傳輸由中斷驅(qū)動 */

/* 循環(huán)等待中斷處理完畢 */
while (msg->cnt_transferred != msg->len);
}

解析：
1).IICDS = (msg->addr<<1)|(1<<0)：把從設(shè)備地址寫入IICDS，前7位是從機地址，第8位表示傳輸方向(0表示寫操作，1表示讀操作)。
s3c2440傳輸函數(shù)，根據(jù)標(biāo)志位flags，來指明是讀/寫(1：讀 0：寫)。代碼如下：

int s3c2440_master_xfer(p_i2c_msg msgs, int num)
{
int i;
for (i = 0; i < num; i++)   
{
    if (msgs[i]->flags == 0)/* write */
        do_master_tx(msgs[i]);
    else
        do_master_rx(msgs[i]);
}
}

我們定義一個i2c_controller結(jié)構(gòu)體s3c2440_i2c_con。下面的代碼對他進(jìn)行初始化。

static i2c_controller s3c2440_i2c_con = {
   .name = "s3c2440",
   .init = s3c2440_i2c_con_init,
   .master_xfer = s3c2440_master_xfer,
};

s3c2440_i2c_con_add函數(shù)把上面定義的s3c2440_i2c_con結(jié)構(gòu)體注冊到上層的i2c_controller數(shù)組中。

void s3c2440_i2c_con_add(void)
{
   register_i2c_controller(&s3c2440_i2c_con);
}

五、I2C控制器編程_中斷

中斷控制器是IIC程序中的核心中的核心。
Start信號之后，發(fā)出設(shè)備地址，在第9個時鐘就會產(chǎn)生一個中斷，我們根據(jù)i2c的流程圖來編寫中斷程序。
每傳輸完一個數(shù)據(jù)將產(chǎn)生一個中斷，I2C操作的主體在中斷服務(wù)程序，它可以分為兩部分：寫操作，讀操作。
先分析寫操作，代碼如下

void i2c_interrupt_func(int irq)
{
int index;
unsigned int iicstat = IICSTAT;

p_cur_msg->cnt_transferred++;

/* 每傳輸完一個數(shù)據(jù)將產(chǎn)生一個中斷 */

/* 對于每次傳輸, 第1個中斷是"已經(jīng)發(fā)出了設(shè)備地址" */

if (p_cur_msg->flags == 0)  /* write */
{
    /* 對于第1個中斷, 它是發(fā)送出設(shè)備地址后產(chǎn)生的
     * 需要判斷是否有ACK
     * 有ACK : 設(shè)備存在
     * 無ACK : 無設(shè)備, 出錯, 直接結(jié)束傳輸
     */
    if (p_cur_msg->cnt_transferred == 0)  /* 第1次中斷 */
    {
        if (iicstat & (1<<0))
        { /* no ack */
            /* 停止傳輸 */
            IICSTAT = 0xd0;
            IICCON &= ~(1<<4);
            p_cur_msg->err = -1;
            delay(1000);
            return;
        }
    }

• 1).p_cur_msg->cnt_transferred初始值為-1(我們后面設(shè)置)。
• 2).p_cur_msg->cnt_transferred == 0表示是第一次傳輸數(shù)據(jù)產(chǎn)生的中斷，即發(fā)送從設(shè)備地址產(chǎn)生的中斷。
• 3).iicstat & (1<<0)表示主機沒有接受到ACK信號(即發(fā)出的設(shè)備地址不存在)，需要停止傳輸。
• 4).IICSTAT = 0xd0置IICSTAT寄存器的[5]寫為0，以便發(fā)出P信號，但是由于這時IICCON[4]仍為1，P信號沒有實際發(fā)出，當(dāng)執(zhí)行IICCON &= ~(1<<4);清除IICCON[4]后，P信號才真正發(fā)出。
• 5).等待一段時間，確保P信號已經(jīng)發(fā)送完畢

  if (p_cur_msg->cnt_transferred < p_cur_msg->len)
    {
        /* 對于其他中斷, 要繼續(xù)發(fā)送下一個數(shù)據(jù)
         */
        IICDS = p_cur_msg->buf[p_cur_msg->cnt_transferred];
        IICCON &= ~(1<<4);
    }
    else
    {
        /* 停止傳輸 */
        IICSTAT = 0xd0;
        IICCON &= ~(1<<4);
        p_cur_msg->err = -1;
        delay(1000);
    }
}

• 1).假如if (p_cur_msg->cnt_transferred < p_cur_msg->len)條件成立，表示數(shù)據(jù)還沒有發(fā)送完畢，需要繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)。
• 2).執(zhí)行IICDS = p_cur_msg->buf[p_cur_msg->cnt_transferred把要發(fā)送的數(shù)據(jù)寫入到IICDS寄存器中，經(jīng)過執(zhí)行IICCON &= ~(1<<4);清除中斷標(biāo)志后后，緊接著就自動把數(shù)據(jù)發(fā)送出去了，這將觸發(fā)下一個中斷。
• 3).如果條件不成立表示數(shù)據(jù)傳輸完畢，發(fā)出P信號，停止數(shù)據(jù)的傳輸。

寫操作：I2C讀操作的處理與寫操作類似，我們就不進(jìn)行分析了，代碼如下：

else /* read */
{
    /* 對于第1個中斷, 它是發(fā)送出設(shè)備地址后產(chǎn)生的
     * 需要判斷是否有ACK
     * 有ACK : 設(shè)備存在, 恢復(fù)I2C傳輸, 這樣在下一個中斷才可以得到第1個數(shù)據(jù)
     * 無ACK : 無設(shè)備, 出錯, 直接結(jié)束傳輸
     */
    if (p_cur_msg->cnt_transferred == 0)  /* 第1次中斷 */
    {
        if (iicstat & (1<<0))
        { /* no ack */
            /* 停止傳輸 */
            IICSTAT = 0x90;
            IICCON &= ~(1<<4);
            p_cur_msg->err = -1;
            delay(1000);
            return;
        }
        else  /* ack */
        {
            /* 恢復(fù)I2C傳輸 */
            IICCON &= ~(1<<4);
            return;
        }
    }

    /* 非第1個中斷, 表示得到了一個新數(shù)據(jù)
     * 從IICDS讀出、保存
     */
    if (p_cur_msg->cnt_transferred < p_cur_msg->len)
    {
        index = p_cur_msg->cnt_transferred - 1;
        p_cur_msg->buf[index] = IICDS;
        /* 恢復(fù)I2C傳輸 */
        IICCON &= ~(1<<4);
    }
    else
    {
        /* 發(fā)出停止信號 */
        IICSTAT = 0x90;
        IICCON &= ~(1<<4);
        delay(1000);
    }
}

我們還要在s3c2440_i2c_con_init函數(shù)中設(shè)置IICCON寄存器，設(shè)置ACK應(yīng)答使能。

IICCON = (1<<7) | (0<<6) | (1<<5) | (30<<0);

六、EEPROM編程和測試代碼

從設(shè)備程序，只涉及到兩個函數(shù)分別是：從設(shè)備的寫函數(shù)，從設(shè)備的讀函數(shù)。下面下分析從設(shè)備的寫函數(shù)，代碼如下：

#define AT24CXX_ADDR 0x50

int at24cxx_write(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
i2c_msg msg;
int i;
int err;
unsigned char buf[2];


for (i = 0; i < len; i++)
{
    buf[0] = addr++;
    buf[1] = data[i];
    
    /* 構(gòu)造i2c_msg */
    msg.addr  = AT24CXX_ADDR;
    msg.lags = 0; /* write */
    msg.len   = 2;
    msg.buf   = buf;
    msg.err   = 0;
    msg.cnt_transferred = -1;

    /* 調(diào)用i2c_transfer */
    err = i2c_transfer(&msg, 1);
    if (err)
        return err;
}

return 0;
}

• 1).#define AT24CXX_ADDR 0x50宏定義設(shè)備地址。
• 2).我們每次只寫一個字節(jié)，所以我們需要構(gòu)造出len個msg。
• 3).調(diào)用i2c接口函數(shù)，傳輸構(gòu)造i2C_msg結(jié)構(gòu)體，我們傳輸指針只需要傳輸四個字節(jié)，我們需要把以前的參數(shù)都改成傳輸指針的格式。
  從設(shè)備讀函數(shù)和寫函數(shù)類似，讀函數(shù)需要構(gòu)造兩個i2c_msg(每個i2c_msg只能表示一個傳輸方向) ，因為在讀操作之前，需要把要讀的地址告訴從設(shè)備。

代碼如下：

int at24cxx_read(unsigned int addr, unsigned char *data, int len)
{
i2c_msg msg[2];
int err;

/* 構(gòu)造i2c_msg */
msg[0].addr  = AT24CXX_ADDR;
msg[0].lags  = 0; /* write */
msg[0].len   = 1;
msg[0].buf   = &addr;

msg[0].err   = 0;
msg[0].cnt_transferred = -1;

msg[1].addr  = AT24CXX_ADDR;
msg[1].lags  = 1; /* read */
msg[1].len   = len;
msg[1].buf   = data;
msg[1].err   = 0;
msg[1].cnt_transferred = -1;

/* 調(diào)用i2c_transfer */
err = i2c_transfer(&msg, 2);
if (err)
    return err;
return 0;
}

I2c_test測試程序如下所示：

void i2c_test(void)
{
char c;

/* 初始化 */
i2c_init();

while (1)
{
    /* 打印菜單, 供我們選擇測試內(nèi)容 */
    printf("[w] Write at24cxx\n\r");
    printf("[r] Read at24cxx\n\r");
    printf("[q] quit\n\r");
    printf("Enter selection: ");

    c = getchar();
    printf("%c\n\r", c);

    /* 測試內(nèi)容:
     * 3. 編寫某個地址
     * 4. 讀某個地址
     */
    switch (c)       
    {
        case 'q':
        case 'Q':
            return;
            break;
            
        case 'w':
        case 'W':
            do_write_at24cxx();
            break;

        case 'r':
        case 'R':
            do_read_at24cxx();
            break;
        default:
            break;
    }
}
}

1).調(diào)用i2c_controller.c里面的 i2c_init()初始化函數(shù)，在這個函數(shù)中需要添加一些功能，i2c_init()代碼如下所示：

void i2c_init(void)
{
/* 注冊下面的I2C控制器 */
s3c2440_i2c_con_add();

/* 選擇某款I(lǐng)2C控制器 */
select_i2c_controller("s3c2440");

/* 調(diào)用它的init函數(shù) */
p_i2c_con_selected->init();
}

select_i2c_controller("s3c2440")用于選擇s3c2440的i2c控制器。
p_i2c_con_selected->init()調(diào)用s3c2440的i2c控制器結(jié)構(gòu)體中init初始化函數(shù)，初始化s3c2440的i2c控制器。

2).執(zhí)行do_write_at24cxx()函數(shù)用于往at24cxx設(shè)備中寫入數(shù)據(jù)，do_write_at24cxx()函數(shù)的代碼如下所示：

{
unsigned int addr;
unsigned char str[100];
int err;

/* 獲得地址 */
printf("Enter the address of sector to write: ");
addr = get_uint();

if (addr > 256)
{
    printf("address > 256, error!\n\r");
    return;
}

printf("Enter the string to write: ");
gets(str);

printf("writing ...\n\r");
err = at24cxx_write(addr, str, strlen(str)+1);
printf("at24cxx_write ret = %d\n\r", err);
}

addr = get_uint()用于把輸入的地址賦值給addr。
gets(str)用于把輸入的字符串存在str字符數(shù)組中。
at24cxx_write(addr, str, strlen(str)+1)調(diào)用at24cxx_write函數(shù)把輸入的數(shù)據(jù)str,，放在輸入的地址addr中。
3).執(zhí)行do_read_at24cxx()函數(shù)從at24cxx中讀取數(shù)據(jù)，do_read_at24cxx()函數(shù)的代碼如下所示：

void do_read_at24cxx(void)
{
unsigned int addr;
int i, j;
unsigned char c;
unsigned char data[100];
unsigned char str[16];
int len;
int err;
int cnt = 0;

/* 獲得地址 */
printf("Enter the address to read: ");
addr = get_uint();

if (addr > 256)
{
    printf("address > 256, error!\n\r");
    return;
}

/* 獲得長度 */
printf("Enter the length to read: ");
len = get_int();

err = at24cxx_read(addr, data, len);
printf("at24cxx_read ret = %d\n\r", err);

printf("Data : \n\r");
/* 長度固定為64 */
for (i = 0; i < 4; i++)
{
    /* 每行打印16個數(shù)據(jù) */
    for (j = 0; j < 16; j++)
    {
        /* 先打印數(shù)值 */
        c = data[cnt++];
        str[j] = c;
        printf("%02x ", c);
    }

    printf("   ; ");

    for (j = 0; j < 16; j++)
    {
        /* 后打印字符 */
        if (str[j] < 0x20 || str[j] > 0x7e)  /* 不可視字符 */
            putchar('.');
        else
            putchar(str[j]);
    }
    printf("\n\r");
}

調(diào)用at24cxx_read(addr, data, len)函數(shù)，從addr地址中讀取len長度的字節(jié)數(shù)據(jù)，放在data字符數(shù)組中，后面的代碼就是把讀取得到的數(shù)據(jù)，打印出來。

七、測試

在測試中，出現(xiàn)問題和解決辦法：

• a 中斷沒產(chǎn)生 : 未配置GPIO用于IIC功能
  解決方法: 配置引腳用于I2C
• b. 只產(chǎn)生了一次中斷, 并且出錯 : tx err, no ack
  解決方法: 啟動傳輸之前 IICSTAT=(1<<4)

• c. 第1次讀OK，再次寫卡死，復(fù)位再寫仍卡死，重新上電再寫OK:
  解決方法: 讀最后一個數(shù)據(jù)時，不要回應(yīng)ACK給AT24CXX
  

  程序框架如下圖所示：