来自老师第13章

第十三章S3C2410的I2C总线控制主要内容•13.1I2C接口和EEPROM•13.2EEPROM读/写操作•13.3S3C2410处理器I2C接口•13.4S3C2410

I2C总线读/写参考程序编写•13.5I2C实验程序(以实验指导书内容为例)13.1

I2C接口和EEPROM1．I2C总线的主要特点由PHILIPS公司开发的一种简单、双向二线制同步串行总线。只需要两根线可在连接于总线上器件之间传送信息。主要特点：(1)总线只有两根线：串行时钟线（SCL）和串行数据线(SDA)，设计中减少了硬件接口。(2)每个连接到总线上的器件都有一个用于识别的器件地址，器件地址由芯片内部硬件电路和外部地址引脚同时决定，避免了片选线的连接方法，并建立了简单的主从关系，每个器件既可以作为发送器，又可以作为接收器。(3)同步时钟允许器件用不同的波特率进行通信。(4)同步时钟可以作为停止或重新启动串行口发送的握手信号。(5)串行数据传输位速率在标准模式下可达100Kbit/s，快速模式下可达400Kbit/s，高速模式下可达3.4Mbit/s。I2C总线是由数据线SAD和时钟线SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。采用I2C总线标准的器件均并联在总线上，每个器件内部都有I2C接口电路。2．I2C总线的基本结构工作原理：每个器件都有唯一的地址，任意两个器件之间都可以进行信息传递当某个器件向总线发送信息时，称为发送器（也称主控制器）当器件从总线上接收数据时，称为接收器（也称从控制器）信息传输过程中，主控制器发送的信号分为：器件地址码、器件单元地址，数据器件地址：用来选择从控制器，确定操作的类型（发送还是接收信息）器件单元地址：用于选择器件内部的单元数据：各个器件之间传递的信息I2C总线没有进行信息传送时，数据线SDA和时钟线SCL都为高电平。当主控制器向某个器件传送信息时，首先应向总线传送开始信号。开始信号和结束信号规定：开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。3．I2C总线信息传送开始信号和结束信号之间传递信息，信息的字节数没有限制，每个字节必须为8位，高位在前，低位在后数据线SDA上每一位信息状态的改变只能发生在SCL的低电平期间每个字节后边必须接收一个应答信号ACK注：ACK是从控制器在接收到8位数据后向主控制器发出的特定低电平脉冲，以表示已接收到数据主控制器接收到应答信号ACK后，根据实际情况判断是否继续传递信号当未收到ACK时，则判断从控制器出现故障I2C总线信号时序主控制器每次传送的信息：第一个字节必须是器件地址码，第二个字节为器件单元地址，用于实现选择所操作的器件的内部单元，第三个字节是读/写命令，从第四个字节开始为传送的数据。器件地址码格式注：AAAA（D7~D4）：器件类型，固定的定义，DPROM为1010BBB（D3~D1）：为片选或片内页面的地址

R/W（D0）：为读写控制，=1表示从总线读，=0向总线写（1）指定单元写4．I2C总线读、写操作时序（2）指定单元读（P143）13.2 EEPROM读/写操作13.2.1

AT24C04结构与应用简述通用存储器芯片多为EEPROM，其常用的协议主要有两线串行连接协议(I2C)和三线串行连接协议。带C总线接口的EEPROM有许多型号，如AT24CXX系列。AT24C01,

AT24C02，

AT24C04,AT24C08,AT24C16其容量(字节数×页)分别为：128×8,256×8,512×8,1024×8,2048×8,适用于2~5V的低电压操作，具有低功耗和高可靠性等优点AT24系列存储器芯片采用CMOS工艺制造，可在单电压供电条件下工作。引脚的功能：SCL：串行时钟。需接上拉电阻。在该引脚的上升沿，系统将数据输人到每个EEPROM器件，在下降沿输出。SDA：串行数据线。漏极开路，需接上拉电阻。双向串行数据线，漏极开路，可与其他开路器件“线或”。A0、A1、A2：器件/页面寻址地址输人端。WP：读/写保护。接低电平时可对整片空间进行读/写，高电平时不能读/写，受保护。Vcc/GND：一般输入5V工作电压。13.2.2

设备地址（DADDR）AT24C04的器件地址是1010。13.2.3

AT24CXX的数据操作格式在I2C总线中，对AT24C04内部存储单元读/写，除了要给出器件的设备地址（DADDR）外，还须指定读/写的页面地址(PADDR)。两者组成操作地址（OPADDR）如下：1010

A2

A1A0-R/W13.3 S3C2410处理器I2C接口13.3.1

S3C2410

I2C接口简介供符合I2C协议的设备连接双向数据线I2CSDA和I2CSCL在I2CSCL高电平期间，I2CSDA的下降沿启动，上升沿停止。可以支持4种工作模式：主发送、主接收、从发送和从接收。I2C总线控制寄存器（IICCON）I2C总线地址寄存器（IICADD）I2C发送接收移位寄存器（IICDS）I2C总线控制/状态寄存器（IICSTAT）主发送模式下对应的寄存器I2C总线控制寄存器（IICCON）配置I2C总线地址寄存器（IICADD）I2C发送接收移位寄存器（IICDS）I2C总线控制/状态寄存器（IICSTAT）注：高4为配合控制器使用，低4位实际使用较少13.3.2

使用S3C2410

I2C总线读/写方法开始条件(START_C)：当SCL为高电平时，SDA由高转为低停止条件(STOP_C)：当SCL为高电平时，SDA由低转为高确认信号(ACK)：在做为接收方应答时，每收到一个宇节后便将SDA电平拉低。数据传送(R/M)：总线启动或应答后，SCL高电平期间数据串行传送；低电平期间为数据准备，并允许SDA线上数据电平变换总线以字节(8位)为单位传送数据，且高有效位(MSB)在前13.4

S3C2410

I2C总线读/写参考程序编写CAT24WCXX器件地址一次可写入1个字节数据，页写操作的启动和字节一样。传送一个字节数据后并不产生停止信号，而是继续传送下一个字节每发送一个字节数据后内部地址自动加1接收到一页字节数