S3C2410中文手册第20章 I2C总线.docVIP

第二十章 I2C总线 概述 S3C2410处理器支持一个多主I2C串行总线接口。一根专用串行数据线SDA和一根串行时钟线SCL在总线主机和连到I2C总线上的外设之间传输数据，SDA和SCL都是双向的。 在多主I2C总线模式下，处理器能与从设备接收或者发送串行数据。S3C2410主机可以初始化和停止一次基于I2C总线的传输，此芯片上的I2C总线使用标准的总线仲裁策略。 为了控制多主I2C总线操作，如下寄存器必须被设置好： 多主I2C总线控制寄存器，IICCON 多主I2C总线控制/状态寄存器，IICSTAT 多主I2C总线Tx/Rx移位寄存器，IICDS 多主I2C总线地址寄存器，IICADD 当I2C总线空闲时，SDA和SCL线都处于高电平状态，当SCL保持高电平时，一个SDA下降沿可以初始化一个起始条件；当SCL保持高电平时，SDA的一个上升沿可以初始化一个停止条件。 起始和停止条件总是由主设备发起的，起始条件停止后第一个字节是一个7位地址值——决定总线主选择哪个从设备。第8位决定此次传输的方向(读还是写)。 发送到SDA上的每个数据必须是8位的，在整个总线传输操作期间字节可以被无限地发送和接收。数据总是从MSB开始传输，所有字节后都必须跟1个ACK应答位。 图20-1 I2C总线方框图 注意：IIC数据保持数据(tSDAH)最小为0ns。(IIC data hold time is minimum 0ns for standard/fast bus mode in IIC specification v2.1.)。请检查你的I2C总线设备是否是0ns。 I2C控制器仅支持I2C总线设备（标准和快速总线模式），不支持C总线设备 I2C总线接口 S3C2410的I2C总线接口有如下4种操作模式： 主发生器模式 主接收器模式 从发送器模式 从接收器模式 各种操作模式之间的联系如下 起始和停止条件 当I2C总线接口无动作时，它通常处于从模式。换句话说，在从SDA上检测到一个起始条件前接口将处于从模式(当SCL保持高电平时，一个SDA下降沿可以初始化一个起始条件)。当接口状态变成主模式时，可以初始化 SDA上的一个数据传输，且SCL信号产生。 一个起始条件可以在SDA上发送1个字节的数据，而1个停止条件可以停止数据传输。停止信号是当SCL保持高电平时SDA的一个上升沿。起始和停止条件总是由主机发起的。当一个起始条件产生和，设备获得I2C总线；一个停止条件将释放I2C总线。 主机通过发送一个停止条件来结束某次传输，但是应该发送一个从地址以通知对应的从设备。地址字节包括7位的地址和1位的传输方向描述(读或写)。如果第8位为0，将执行写操作(发送)；如果第8位为1，将执行读操作(接收)。 主机通过发送1个停止条件来结束一次传输。如果主机希望继续向总线发送数据，应该发起另外一个起始条件和从地址，这种方式下，将以不同的格式执行读写操作。 图20-2 起始和停止条件 数据传输格式 放到SDA上的每个字节必须是8位长度的，每次传输可以发送无限多个字节。起始条件后紧跟着地址字节，地址字节必须当I2C总线工作在主模式下被主机发送。每个字节后面应该跟一个ACK应答位，数据和地址字节的MSB位总是被最先发送的。 图20-3 I2C总线数据格式 ACK信号传输 为了完成1个字节的传输操作，接收器应该向发送器发送一个ACK位，ACK脉冲应该在第9个SCL时钟处发生，一个字节的数据传输需要8个SCL时钟，主机应该产生发送ACK位所需的时钟脉冲。 ACK位发送功能可以通过软件使能和禁止(IICSTAT)。但是第9个SCL时钟处的ACK脉冲是必须的，只有这样才能完成一次数据传输。 读-写操作 在发送器模式下，当1个数据发送完毕，I2C总线将等待I2C总线数据移位寄存器IICDS被写入一个新的数据，在此之前，SCL信号将保持低电平，and then released after it is written。S3C2410将保持中断以识别当前的数据发送完成，当CPU接收到此中断请求后，将会重新向IICDS写入一个新的数据。 在接收器模式下，当接收到一个数据后，IIC总线接口将等待IICDS中的数据被读出，在此之前，SCL将保持低电平。S3C2410将保持中断以识别当前的数据接收完成，当CPU接收到此中断请求后，将会从IICDS读入一个数据。 总线仲裁策略 总线仲裁发生在SDA上以防止两个主机连接到总线上，如果一个SDA为高的主机检测到另外1个SDA为低电平的主机，它将不会初始化一次数据传输，因为总线当前电平不允许它，仲裁过程将延续到SDA线变高。 但是，当多个主机同时将SDA拉低时，每个主机都应该判断是否总线是否分配给了它，出于这个目的，每个主机应该检测总线上地址位。