很清晰的解读i2c协议
很清晰的解读i2c协议
转载:http://dpinglee.blog.163.com/blog/static/14409775320112239374615/
1.I2C协议
2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL。
SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节。
支持多主控(multimastering),任何时间点只能有一个主控。
总线上每个设备都有自己的一个addr,共7个bit,广播地址全0.
系统中可能有多个同种芯片,为此addr分为固定部分和可编程部份,细节视芯片而定,看datasheet。
1.1 I2C位传输
数据传输:SCL为高电平时,SDA线若保持稳定,那么SDA上是在传输数据bit;
若SDA发生跳变,则用来表示一个会话的开始或结束(后面讲)
数据改变:SCL为低电平时,SDA线才能改变传输的bit

1.2 I2C开始和结束信号
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。
1.3 I2C应答信号
Master每发送完8bit数据后等待Slave的ACK。
即在第9个clock,若从IC发ACK,SDA会被拉低。
若没有ACK,SDA会被置高,这会引起Master发生RESTART或STOP流程,如下所示:

1.4 I2C写流程
写寄存器的标准流程为:
1. Master发起START
2. Master发送I2C addr(7bit)和w操作0(1bit),等待ACK
3. Slave发送ACK
4. Master发送reg addr(8bit),等待ACK
5. Slave发送ACK
6. Master发送data(8bit),即要写入寄存器中的数据,等待ACK
7. Slave发送ACK
8. 第6步和第7步可以重复多次,即顺序写多个寄存器
9. Master发起STOP
写一个寄存器

写多个寄存器

1.5 I2C读流程
读寄存器的标准流程为:
1. Master发送I2Caddr(7bit)和 W操作1(1bit),等待ACK
2. Slave发送ACK
3. Master发送reg addr(8bit),等待ACK
4. Slave发送ACK
5. Master发起START
6. Master发送I2C addr(7bit)和 R操作1(1bit),等待ACK
7. Slave发送ACK
8. Slave发送data(8bit),即寄存器里的值
9. Master发送ACK
10. 第8步和第9步可以重复多次,即顺序读多个寄存器
读一个寄存器

读多个寄存器

2. PowerPC的I2C实现
Mpc8560的CCSR中控制I2C的寄存器共有6个。

2.1 I2CADR 地址寄存器
CPU也可以是I2C的Slave,CPU的I2C地址有 I2CADR指定

2.2 I2CFDR 频率设置寄存器

The serial bit clock frequency of SCL is equal to the CCB clock divided by the divider.
用来设置I2C总线频率
2.3 I2CCR 控制寄存器

MEN: Module Enable. 置1时,I2C模块使能
MIEN:Module Interrupt Enable. 置1时,I2C中断使能。
MSTA:Master/slave mode. 1 Master mode,0 Slave mode.
当1->0时,CPU发起STOP信号
当0->1时,CPU发起START信号
MTX:Transmit/receive mode select.0 Receive mode,1 Transmit mode
TXAK:Transfer acknowledge. 置1时,CPU在9th clock发送ACK拉低SDA
RSTA:Repeat START. 置1时,CPU发送REPEAT START
BCST:置1,CPU接收广播信息(信息的slave addr为7个0)
2.4 I2CSR 状态寄存器

MCF:0 Byte transfer is in process
1 Byte transfer is completed
MAAS:当CPU作为Slave时,若I2CDR与会话中Slaveaddr匹配,此bit被置1
MBB:0 I2C bus idle
1 I2C bus busy
MAL:若置1,表示仲裁失败
BCSTM:若置1,表示接收到广播信息
SRW:When MAAS is set, SRW indicates the value of the R/W command bit of the calling address, which is sent from the master.
0 Slave receive, master writing to slave
1 Slave transmit, master reading from slave
MIF:Module interrupt. The MIF bit is set when an interrupt is pending, causing a processor interrupt request(provided I2CCR[MIEN] is set)
RXAK:若置1,表示收到了ACK
2.5 I2CDR 数据寄存器

这个寄存器储存CPU将要传输的数据。
3. PPC-Linux中I2C的实现
内核代码中,通过I2C总线存取寄存器的函数都在文件drivers/i2c/busses/i2c-mpc.c中
最重要的函数是mpc_xfer.
- static int mpc_xfer(struct i2c_adapter *adap, struct i2c_msg *msgs, intnum)
- {
- struct i2c_msg *pmsg;
- int i;
- int ret = 0;
- unsigned long orig_jiffies = jiffies;
- struct mpc_i2c *i2c = i2c_get_adapdata(adap);
- mpc_i2c_start(i2c); // 设置I2CCR[MEN], 使能I2C module
- /* Allow bus up to 1s to become not busy */
- //一直读I2CSR[MBB],等待I2C总线空闲下来
- while (readb(i2c->base + MPC_I2C_SR) & CSR_MBB) {
- if (signal_pending(current)) {
- pr_debug("I2C: Interrupted\n");
- writeccr(i2c, 0);
- return -EINTR;
- }
- if (time_after(jiffies, orig_jiffies + HZ)) {
- pr_debug("I2C: timeout\n");
- if (readb(i2c->base + MPC_I2C_SR) ==
- (CSR_MCF | CSR_MBB | CSR_RXAK))
- mpc_i2c_fixup(i2c);
- return -EIO;
- }
- schedule();
- }
- for (i = 0; ret >= 0 && i < num; i++) {
- pmsg = &msgs[i];
- pr_debug("Doing %s %d bytes to 0x%02x - %d of %d messages\n",
- pmsg->flags & I2C_M_RD ? "read" : "write",
- pmsg->len, pmsg->addr, i + 1, num);
- //根据消息里的flag进行读操作或写操作
- if (pmsg->flags & I2C_M_RD)
- ret = mpc_read(i2c, pmsg->addr, pmsg->buf, pmsg->len, i);
- else
- ret = mpc_write(i2c, pmsg->addr, pmsg->buf, pmsg->len, i);
- }
- mpc_i2c_stop(i2c); //保证为I2CCSR[MSTA]为0,保证能触发STOP
- return (ret < 0) ? ret : num;
- }
- static int mpc_write(struct mpc_i2c *i2c, int target,
- const u8 * data, int length, int restart)
- {
- int i;
- unsigned timeout = i2c->adap.timeout;
- u32 flags = restart ? CCR_RSTA : 0;
- /* Start with MEN */ //以防万一,保证I2C模块使能起来
- if (!restart)
- writeccr(i2c, CCR_MEN);
- /* Start as master */ //写了I2CCR[CCR_MSTA],触发CPU发起START信号
- writeccr(i2c, CCR_MIEN | CCR_MEN | CCR_MSTA | CCR_MTX | flags);
- /* Write target byte */ //CPU发送一个字节,slave I2C addr和0 (写操作bit)
- writeb((target << 1), i2c->base + MPC_I2C_DR);
- if (i2c_wait(i2c, timeout, 1) < 0) //等待slave 发ACK
- return -1;
- for (i = 0; i < length; i++) {
- /* Write data byte */
- writeb(data[i], i2c->base + MPC_I2C_DR); //CPU接着发数据,包括reg addr和data
- if (i2c_wait(i2c, timeout, 1) < 0) //等待slave 发ACK
- return -1;
- }
- return 0;
- }
- static int i2c_wait(struct mpc_i2c *i2c, unsigned timeout, int writing)
- {
- unsigned long orig_jiffies = jiffies;
- u32 x;
- int result = 0;
- if (i2c->irq == 0)
- { //循环读I2CSR,直到I2CSR[MIF]置1
- while (!(readb(i2c->base + MPC_I2C_SR) & CSR_MIF)) {
- schedule();
- if (time_after(jiffies, orig_jiffies + timeout)) {
- pr_debug("I2C: timeout\n");
- writeccr(i2c, 0);
- result = -EIO;
- break;
- }
- }
- x = readb(i2c->base + MPC_I2C_SR);
- writeb(0, i2c->base + MPC_I2C_SR);
- } else {
- /* Interrupt mode */
- result = wait_event_interruptible_timeout(i2c->queue,
- (i2c->interrupt & CSR_MIF), timeout * HZ);
- if (unlikely(result < 0)) {
- pr_debug("I2C: wait interrupted\n");
- writeccr(i2c, 0);
- } else if (unlikely(!(i2c->interrupt & CSR_MIF))) {
- pr_debug("I2C: wait timeout\n");
- writeccr(i2c, 0);
- result = -ETIMEDOUT;
- }
- x = i2c->interrupt;
- i2c->interrupt = 0;
- }
- if (result < 0)
- return result;
- if (!(x & CSR_MCF)) {
- pr_debug("I2C: unfinished\n");
- return -EIO;
- }
- if (x & CSR_MAL) { //仲裁失败
- pr_debug("I2C: MAL\n");
- return -EIO;
- }
- if (writing && (x & CSR_RXAK)) {//写后没收到ACK
- pr_debug("I2C: No RXAK\n");
- /* generate stop */
- writeccr(i2c, CCR_MEN);
- return -EIO;
- }
- return 0;
- }
- static int mpc_read(struct mpc_i2c *i2c, int target,
- u8 * data, int length, int restart)
- {
- unsigned timeout = i2c->adap.timeout;
- int i;
- u32 flags = restart ? CCR_RSTA : 0;
- /* Start with MEN */ //以防万一,保证I2C模块使能
- if (!restart)
- writeccr(i2c, CCR_MEN);
- /* Switch to read - restart */
- //注意这里,再次把CCR_MSTA置1,再触发 START
- writeccr(i2c, CCR_MIEN | CCR_MEN | CCR_MSTA | CCR_MTX | flags);
- /* Write target address byte - this time with the read flag set */
- //CPU发送slave I2C addr和读操作1
- writeb((target << 1) | 1, i2c->base + MPC_I2C_DR);
//等待Slave发ACK
- if (i2c_wait(i2c, timeout, 1) < 0)
- return -1;
- if (length) {
- if (length == 1)
- writeccr(i2c, CCR_MIEN | CCR_MEN | CCR_MSTA | CCR_TXAK);
- else //为什么不置 TXAK
- writeccr(i2c, CCR_MIEN | CCR_MEN | CCR_MSTA);
- /* Dummy read */
- readb(i2c->base + MPC_I2C_DR);
- }
- for (i = 0; i < length; i++) {
- if (i2c_wait(i2c, timeout, 0) < 0)
- return -1;
- /* Generate txack on next to last byte */
- //注意这里TXAK置1,表示CPU每收到1byte数据后,会发送ACK
- if (i == length - 2)
- writeccr(i2c, CCR_MIEN | CCR_MEN | CCR_MSTA | CCR_TXAK);
- /* Generate stop on last byte */
- //注意这里CCR_MSTA [1->0] CPU会触发STOP
- if (i == length - 1)
- writeccr(i2c, CCR_MIEN | CCR_MEN | CCR_TXAK);
- data[i] = readb(i2c->base + MPC_I2C_DR);
- }
- return length;
- }
很清晰的解读i2c协议的更多相关文章
- 很清晰的解读i2c协议【转】
转自:https://blog.csdn.net/weixin_41718085/article/details/79376823 转载:http://dpinglee.blog.163.com/bl ...
- (原创) 巩固理解I2C协议(MCU,经验)
题外话:这几天天气突然转冷了.今天已是11月23日了,查查黄历,昨天(11月22日)刚好是小雪,一夜温度骤降,果然老祖先的经验有灵验!冬天来了,还是多加加衣服,注意保暖! 1.Abstract ...
- UART、SPI、I2C协议异同点
I2C.SPI.UART都是常见的低速板级通信协议,目前主流的SoC都内置了这些通讯协议的控制器,同样,各种传感器.Touch控制器.指纹模块.蓝牙模块.WIFI模块也都兼容这三种通信方式的一种或几种 ...
- I2C协议学习笔记
版权声明:本文为博主原创文章,遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,转载请附上原文出处链接和本声明.本文链接:https://blog.csdn.net/wzt_007/article/detai ...
- i2c协议
i2c协议 http://blog.csdn.net/g_salamander/article/details/8016698 总线设备驱动模型 http://blog.csdn.net/u01395 ...
- i2c协议简要分析(转载)
声明 本文大部分内容为转载,因此标定为转载 源地址: http://www.cnblogs.com/zym0805/archive/2011/07/31/2122890.html http://blo ...
- LeetCode()Minimum Window Substring 超时,但觉得很清晰。
我的超时思路,感觉自己上了一个新的台阶,虽然超时了,但起码是给出了一个方法. 遍历s 一遍即可,两个指针,当找到了一个合格的字串后,start 开始走,直到遇到s[start]在t中 如果不符合,en ...
- I2C协议(转)
1.I2C协议 2条双向串行线,一条数据线SDA,一条时钟线SCL. SDA传输数据是大端传输,每次传输8bit,即一字节. 支持多主控(multimastering),任何时间点只能有一 ...
- 硬件和软件兼容i2c协议的24Cxx系列EEPROM存储器(转)
源:硬件和软件兼容i2c协议的24Cxx系列EEPROM存储器 硬件上由于24c01的A0A1A2管脚不允许悬空,故暂时的想法是兼容24c02 ---24c16 使用一个dip8封装的芯片插座,A0 ...
随机推荐
- 使用WebDAV实现Office文档在线编辑
Office的文档处理能力是非常强大的,但是它是本地资源,在Office Web App尚未成熟前,仍需要使用本地能力来进行文档编辑,可是现代的系统的主流却是B/S,所以在B/S中调用本地的Offic ...
- 构建微服务:快速搭建Spring Boot项目
Spring Boot简介: Spring Boot是由Pivotal团队提供的全新框架,其设计目的是用来简化新Spring应用的初始搭建以及开发过程.该框架使用了特定的方式来进行配置,从而使开发人员 ...
- linux中文字体
◆ 背景说明 报表,在windows下,展现.导出都正常,在linux下,字体变大了.比如,单元格的大小设计好后,里面的字当好能一行显示完,将报表放到linux下后,字变大了,一行显示不完了,变 ...
- angularjs -- 监听angularJs列表数据是否渲染完毕
前端在做数据渲染的时候经常会遇到在数据渲染完毕后执行某些操作,这几天就一直遇到在列表和表格渲染完毕后,执行点击和选择操作.对于angularjs处理这类问题,最好的方式就是指令 directive. ...
- mysql 安装版
安装 1.MySQL的安装类型选择: 在“Choose Setup Type”对话框有“Typical”默认安装类型:“complete"完全安装类型:Custom自定义安装类型. 我们选择 ...
- Re:LieF ~親愛なるあなたへ~ 后感
遇到烦恼就能有个安逸的地方逃避.这个想法真好.遗憾现实并不能如此.若是觉得这款纯爱作有些许的感人之处,那定时因为受众玩家正在通过玩游戏来逃避现实.“虚拟世界的感情是真实的.” 这件事在旁人看来或许是笑 ...
- python queue和生产者和消费者模型
queue队列 当必须安全地在多个线程之间交换信息时,队列在线程编程中特别有用. class queue.Queue(maxsize=0) #先入先出 class queue.LifoQueue(ma ...
- 关于removeChild
var a=document.body; document.body.parentNode.removeChild(a) console.log(a); a的内容还是body???whY
- 使用Reflector反编译并提取源代码
Reflector是一个强大的.net 反编译工具,有时我们不止需要反编译源代码,更需要提取源代码. Reflector本身不自带提取源代码功能,不过可以借助插件Reflector.FileDisas ...
- 优化REST Framework 的 路由 APIView 和ViewSetMixin
APIview: 我们经常写的是view 这个APIview继承了我们的view,并且对请求进来的信息进行设置, 在APIView这个例子中,调用了drf本身的serializer以及Respons ...