ARM入门笔记（9）

 I2C接口实验

注：在AT91SAM7Sxx系列中，I2C称作TWI。

一．实验目的

能够正确读写I2C接口芯片存储器（24C02），即写入24C02的数据与读出来的数据相同。

二．实验程序和参数设置

1> 连接器选项设置和启动代码与上一个实验相同
2> I2C驱动程序

ATMEL官方网站上有这方便的参考程序。主要由I2C接口的初始化、I2C的读和写三部分组成。

＃i nclude "board.h"
＃i nclude "twi.h"
void InitTwi(void)
{ AT91F_TWI_CfgPIO();      //配置TWI的TWD和TWCK管脚 AT91F_PIO_CfgOpendrain(AT91C_BASE_PIOA,(unsigned int)AT91C_PA3_TWD);  
AT91F_TWI_CfgPMC ();      //使能TWI外围时钟
AT91F_TWI_Configure (AT91C_BASE_TWI);  //将TWI设置成主模式
AT91F_SetTwiClock(AT91C_BASE_TWI);   //计算、设置时钟发生寄存器
}
//*----------------------------------------------------------------------------
//* fn    AT91F_SetTwiClock
//*计算、设置TWI时钟发生寄存器
//*----------------------------------------------------------------------------
void AT91F_SetTwiClock(const AT91PS_TWI pTwi)
{ int sclock;
sclock = (10*MCK /AT91C_TWI_CLOCK);
sclock = (MCK /AT91C_TWI_CLOCK);
if (sclock % 10 >= 5)
  sclock = (sclock /10) - 5;
else
sclock = (sclock /10)- 6;
sclock = (sclock + (4 - sclock %4)) >> 2; // div 4
    pTwi->TWI_CWGR = 0x00010000 | sclock | (sclock
}
//*----------------------------------------------------------------------------
//* fn    AT91F_TWI_Write
//* rief Send n bytes to a slave device
//*----------------------------------------------------------------------------
int AT91F_TWI_Write(const AT91PS_TWI pTwi ,int address, char *data2send, int size)
{ unsigned int status;
pTwi->TWI_MMR=(AT91C_EEPROM_I2C_ADDRESS| AT91C_TWI_IADRSZ_1_BYTE ) & ~AT91C_TWI_MREAD;  
pTwi->TWI_IADR = address; // Set TWI Internal Address Register
status = pTwi->TWI_SR;
pTwi->TWI_THR = *(data2send++);
pTwi->TWI_CR = AT91C_TWI_START;
while (size-- >1){  // Wait THR Holding register to be empty
  while (!(pTwi->TWI_SR & AT91C_TWI_TXRDY));
  pTwi->TWI_THR = *(data2send++);// Send first byte
}
pTwi->TWI_CR = AT91C_TWI_STOP;   
status = pTwi->TWI_SR;
while (!(pTwi->TWI_SR & AT91C_TWI_TXCOMP)); // Wait transfer is finished   
return AT91C_EEPROM_WRITE_OK;
}
//*----------------------------------------------------------------------------
//* fn    AT91F_TWI_Read
//* rief Read n bytes from a slave device
//*----------------------------------------------------------------------------
int AT91F_TWI_Read(const AT91PS_TWI pTwi , int address, char *data2rec, int size)
{ unsigned int status;  
pTwi->TWI_MMR=(AT91C_EEPROM_I2C_ADDRESS|AT91C_TWI_IADRSZ_1_BYTE) | AT91C_TWI_MREAD; // Set the TWI Master Mode Register
pTwi->TWI_IADR = address; // Set TWI Internal Address Register
pTwi->TWI_CR = AT91C_TWI_START; // Start transfer
status = pTwi->TWI_SR;
while (size-- >1){ // Wait RHR Holding register is full
  while (!(pTwi->TWI_SR & AT91C_TWI_RXRDY));  
  *(data2rec++) = pTwi->TWI_RHR; // Read byte
}
pTwi->TWI_CR = AT91C_TWI_STOP;
status = pTwi->TWI_SR;
    while (!(pTwi->TWI_SR & AT91C_TWI_TXCOMP)); // Wait transfer is finished
*data2rec = pTwi->TWI_RHR; // Read last byte
return AT91C_EEPROM_READ_OK;
}

3> 主函数

在主函数中，首先调用了TWI的初始化函数，然后进入了超级大循环。在每次写和读时，都对它们的数据缓冲区进行初始化，以查看读、写的正确性。

＃i nclude "board.h"
＃i nclude "twi.h"
int main ( void )
{ int loop,index=0;
char Wri_data[16], Red_data[16];  //定义写和读缓冲区
InitTwi();      //TWI初始化
while (1)
{ for (loop = 0; loop 初始化写和读缓冲区的内容
   data1[loop] = loop + index;
   data2[loop] = 0;
  }
  index += 1;
  AT91F_TWI_Write(AT91C_BASE_TWI, 0x0, Wri_data, EEP_RW_CHK_CNT);//写
  AT91F_TWI_Read(AT91C_BASE_TWI, 0x0, Red_data, EEP_RW_CHK_CNT);//读
}//用单步调试，可比较Wri_data[16]和 Red_data[16]的内容来判断读写是否正确。
}

三．出现的问题与解决方法

1> 无论写入任何数据，读出来都是同样的数，表明数据没有写入（在调试时对其写操作，器件没有产生应答）。

原因是24C02的写保护管脚没有接地，内部的数据被写保护了。注意：有些厂家的EEROM的该管脚处于悬空时为不保护状态，而有些厂家的EEROM会处于保护状态，因此在用之前一定要仔细阅读厂家的数据手册，或不要将该脚悬空。

2> 对24WC02写的数据和读的数据不一样。

原因是I2C的时钟太快。在本实验程序中，可以减少twi.h中的AT91C_TWI_CLOCK常量的数值。或者直接在程序中修改TWI时钟波形发生寄存器TWI_CWGR。

3> 当写入16字节数据，再读出16字节数据时，最后一个字节总为0。

原因是TWI Master Mode Register的IADRSZ（器件内部地址长度）设成了两个字节（Two-byte），要将改成一个字节（One-byte）。