Ⅰ、寫在前面

相信看過前面那篇文章“更加深入理解I2C總線、協(xié)議及應(yīng)用”的人對I2C都有一定的了解了。那篇文章是針對I2C，使用單片機(jī)IO模擬I2C方式實(shí)現(xiàn)讀寫操作。

本文將講述硬件I2C讀寫操作，也就是由處理器自身硬件的I2C實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)的傳輸過程。

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作者：strongerHuang

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STM8S的I2C模塊不僅可以接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，還可以在接收時(shí)將數(shù)據(jù)從串行轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)，在發(fā)送時(shí)將數(shù)據(jù)從并行轉(zhuǎn)換成串行數(shù)據(jù)。可以開啟或禁止中斷。接口通過數(shù)據(jù)引腳(SDA)和時(shí)鐘引腳(SCL)連接到I2C總線。允許連接到標(biāo)準(zhǔn)(最高100kHz)或快速(最高400kHz)的I2C總線。

● 從設(shè)備發(fā)送模式

● 從設(shè)備接收模式

● 主設(shè)備發(fā)送模式

● 主設(shè)備接收模式

● 并行總線/I2C總線協(xié)議轉(zhuǎn)換器

● 多主機(jī)功能：該模塊既可做主設(shè)備也可做從設(shè)備

●I2C主設(shè)備功能

─ 產(chǎn)生起始和停止信號

●I2C從設(shè)備功能

─ 可編程的I2C 地址檢測

─ 停止位檢測

● 產(chǎn)生和檢測7位/10位地址和廣播呼叫

● 支持不同的通訊速度

─ 標(biāo)準(zhǔn)速度(最高 100 kHz)

─ 快速(最高 400 kHz)

● 狀態(tài)標(biāo)志：

─ 發(fā)送器/接收器模式標(biāo)志

─I2C 總線忙標(biāo)志

─ 主模式時(shí)的仲裁失敗

─ 地址/數(shù)據(jù)傳輸后的應(yīng)答(ACK)錯(cuò)誤

─ 檢測到錯(cuò)誤的起始或停止條件

─ 禁止時(shí)鐘展寬功能時(shí)數(shù)據(jù)過載或欠載

●3種中斷

─1 個(gè)通訊中斷

─1 個(gè)出錯(cuò)中斷

─1 個(gè)喚醒中斷

● 喚醒功能

─ 從模式下如果檢測到地址匹配可以將MCU 從低功耗模式中喚醒

● 可選的時(shí)鐘展寬功能

● 在I2C_FREQR寄存器中設(shè)定該模塊的輸入時(shí)鐘以產(chǎn)生正確的時(shí)序

● 配置時(shí)鐘控制寄存器

● 配置上升時(shí)間寄存器

● 編程I2C_CR1寄存器啟動外設(shè)

● 置I2C_CR1寄存器中的START位為1，產(chǎn)生起始條件

●I2C模塊的輸入時(shí)鐘頻率必須至少是:

● 標(biāo)準(zhǔn)模式下為：1MHz

● 快速模式下為：4MHz

本文提供的工程代碼是基于前面軟件工程“STM8S-A04_UART基本收發(fā)數(shù)據(jù)”增加I2C接口修改而來。讀寫EEPROM的方式和之前“模擬I2C讀寫”的方式不一樣。

void I2C_Initializes(void)

{

CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_I2C, ENABLE);

I2C_Cmd(ENABLE);

I2C_Init(I2C_SPEED, I2C_SLAVE_ADDRESS7, I2C_DUTYCYCLE_2, I2C_ACK_CURR,

I2C_ADDMODE_7BIT, 16);

}

I2C_SPEED：I2C速度，一般是100K - 400K

I2C_SLAVE_ADDRESS7：從設(shè)備地址，作為主設(shè)備時(shí)，這個(gè)地址不起作用。

I2C_DUTYCYCLE_2：快速模式

I2C_ACK_CURR：應(yīng)答

I2C_ADDMODE_7BIT：設(shè)備地址位數(shù)

16：輸入時(shí)鐘（單位M）

寫一字節(jié)分為5個(gè)步驟：

void EEPROM_WriteByte(uint16_t Addr, uint8_t Data)

{

while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSBUSY));

/* 1.開始 */

I2C_GenerateSTART(ENABLE);

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

/* 2.設(shè)備地址/寫 */

I2C_Send7bitAddress(EEPROM_DEV_ADDR, I2C_DIRECTION_TX);

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

/* 3.數(shù)據(jù)地址 */

#if (8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)

I2C_SendData((Addr&0x00FF));

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#else

I2C_SendData((uint8_t)(Addr>>8));

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

I2C_SendData((uint8_t)(Addr&0x00FF));

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#endif

/* 4.寫一字節(jié)數(shù)據(jù) */

I2C_SendData(Data);

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

/* 5.停止 */

I2C_GenerateSTOP(ENABLE);

}

讀一字節(jié)比寫一字節(jié)多了2個(gè)步驟，原因是讀的時(shí)候多寫地址到讀數(shù)據(jù)這個(gè)切換過程。

void EEPROM_ReadByte(uint16_t Addr, uint8_t *Data)

{

while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSBUSY));

/* 1.開始 */

I2C_GenerateSTART(ENABLE);

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

/* 2.設(shè)備地址/寫 */

I2C_Send7bitAddress(EEPROM_DEV_ADDR, I2C_DIRECTION_TX);

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

/* 3.數(shù)據(jù)地址 */

#if (8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)

I2C_SendData((Addr&0x00FF));

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#else

I2C_SendData((uint8_t)(Addr>>8));

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

I2C_SendData((uint8_t)(Addr&0x00FF));

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#endif

/* 4.重新開始 */

I2C_GenerateSTART(ENABLE);

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

/* 5.設(shè)備地址/讀 */

I2C_Send7bitAddress(EEPROM_DEV_ADDR, I2C_DIRECTION_RX);

while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));

/* 6.讀一字節(jié)數(shù)據(jù) */

I2C_AcknowledgeConfig(I2C_ACK_NONE);

while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_RXNOTEMPTY) == RESET);

*Data = I2C_ReceiveData();

/* 7.停止 */

I2C_GenerateSTOP(ENABLE);

}

STM8S資料：

http://pan.baidu.com/s/1o7Tb9Yq

軟件源代碼工程兩版本（STM8S-A10_I2C讀寫EEPROM（硬件））：

http://pan.baidu.com/s/1c2EcRo0