7.1.I2C 基礎(chǔ)知識(shí)

I2C(Inter-Integrated Circuit)總線(xiàn)是一種由Philips公司開(kāi)發(fā)的兩線(xiàn)式串行總線(xiàn)，用于內(nèi)部IC控制的具有多端控制能力的雙線(xiàn)雙向串行數(shù)據(jù)總線(xiàn)系統(tǒng)，能夠用于替代標(biāo)準(zhǔn)的并行總線(xiàn)，連接各種集成 電路和功能模塊。I2C器件能夠減少電路間的連接，減少電路板的尺寸，降低硬件成本并提高系統(tǒng)的可靠性。I2C總線(xiàn)傳輸模式具有向下兼容性，傳輸速率標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100kbps，快速模式下可 達(dá)400kbps，高速模式下可達(dá)3.4Mbps。

為了清楚起見(jiàn)，在此對(duì)I2C通信中關(guān)于設(shè)備的基本概念進(jìn)行簡(jiǎn)要講解。

① 發(fā)送設(shè)備：發(fā)送數(shù)據(jù)到總線(xiàn)上的設(shè)備。

② 接收設(shè)備：從總線(xiàn)上接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。

③ 主設(shè)備：?jiǎn)?dòng)數(shù)據(jù)傳輸并產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的設(shè)備。

④ 從設(shè)備：被主設(shè)備尋址的設(shè)備。

多主：多個(gè)主設(shè)備可以嘗試在不破壞信息的前提下同時(shí)控制線(xiàn)。

同步：同步兩個(gè)或更多設(shè)備之間的時(shí)鐘信號(hào)的過(guò)程。

仲裁：如果超過(guò)一個(gè)主設(shè)備同時(shí)試圖控制總線(xiàn)，只有一個(gè)主設(shè)備被允許，且獲勝主設(shè)備的信息不被破壞。

（1）I2C設(shè)備連接原理 I2C設(shè)備連接示意圖如設(shè)備連接示意圖所示。I2C總線(xiàn)是由數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA和時(shí)鐘線(xiàn)SCL構(gòu)成的串行總線(xiàn)，可發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在GD32 MCU與被控IC（集成電路）之間、IC與IC之間進(jìn)行雙向傳送，最高傳送速率1Mbps。各種設(shè)備均并聯(lián)在總線(xiàn)上，兩條總線(xiàn)都被上拉電阻上拉到VCC，所有設(shè)備地位對(duì)等，都可作為主機(jī)或從機(jī)，就像電話(huà)機(jī)一樣只要撥通各自的號(hào)碼就能正常工作，所以，每個(gè)設(shè)備都有唯一的地址。在信息的傳輸過(guò)程中，I2C總線(xiàn)上并接的每個(gè)設(shè)備既是主設(shè)備(或從設(shè)備)，又是發(fā)送設(shè)備(或接收設(shè)備)，這取決于它所要完成的功能。每個(gè)設(shè)備都可以把總線(xiàn)接地拉低，卻不允許把總線(xiàn)電平直接連到VCC上置高。把總線(xiàn)電平拉低稱(chēng)為占用總線(xiàn)，總線(xiàn)電平為高等待被拉低則稱(chēng)為總線(xiàn)被釋放。

I2C 設(shè)備連接示意圖

由于SDA和SCL均為雙向I/O線(xiàn)，都是開(kāi)漏極端(輸出1時(shí)，為高阻狀態(tài))，因此I2C總線(xiàn)上的所有設(shè)備的SDA和SCL引腳都要外接上拉電阻。

（2）I2C數(shù)據(jù)通信協(xié)議

I2C數(shù)據(jù)通信時(shí)序圖如I2C數(shù)據(jù)通信時(shí)序圖所示。下面首先介紹起始位和停止位，起始位和停止位都是由主設(shè)備產(chǎn)生的，如圖中虛線(xiàn)所示。當(dāng)SCL時(shí)鐘線(xiàn)為高電平時(shí)，SDA數(shù)據(jù)線(xiàn)上由高到低的跳變，產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)始信號(hào)，即起始位。當(dāng)SCL時(shí)鐘線(xiàn)為高電平時(shí)，SDA數(shù)據(jù)線(xiàn)上由低到高的跳變，將產(chǎn)生一個(gè)停止信號(hào)，即停止位。起始位之后，總線(xiàn)被認(rèn)為忙，即有數(shù)據(jù)在傳輸，傳輸?shù)牡谝粋€(gè)字節(jié)，即7位從地址和R/￣W 位。當(dāng)R/￣W位為0時(shí)，主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)；當(dāng)R/￣W位為1時(shí)，主機(jī)接收來(lái)自從機(jī)的數(shù)據(jù)。在每個(gè)字節(jié)后的第九個(gè)SCL時(shí)鐘上，接收機(jī)發(fā)送ACK位。停止位之后，總線(xiàn)被認(rèn)為閑，空閑狀態(tài)時(shí)，SDA和SCL都是高電平。

注意：當(dāng)SCL位為高電平時(shí)，SDA的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，否則，由于起始位和停止位的電氣邊沿特性，SDA上數(shù)據(jù)發(fā)生改變將被識(shí)別為起始位或停止位。所以，只有當(dāng)SCL為低電平時(shí)才允許SDA上的數(shù)據(jù)改變。

I2C 數(shù)據(jù)通信時(shí)序圖

I2C總線(xiàn)上每位數(shù)據(jù)傳輸?shù)氖疽鈭D

（3）I2C的尋址方式 GD32 MCU的I2C模塊支持7位和10位兩種尋址模式，7位尋址模式最多尋址128個(gè)設(shè)備，10位尋址模式最多尋址1024個(gè)設(shè)備。I2C總線(xiàn)理論上可以允許的最大設(shè)備數(shù)是以總線(xiàn)上所有器件的電容總和不超過(guò)400pF為限(其中，包括連線(xiàn)本身的電容和其連接端的引出等效電容)，總線(xiàn)上所有器件要依靠SDA發(fā)送的地址信號(hào)尋址，不需要片選信號(hào)。

① 7位尋址模式

如圖下圖所示為7位地址方式下的I2C數(shù)據(jù)傳輸格式，第一個(gè)字節(jié)由7位從地址和R/￣W讀/寫(xiě)位組成。不論總線(xiàn)上傳送的是地址還是數(shù)據(jù)信息，每個(gè)字節(jié)傳輸完畢，接收設(shè)備都會(huì)發(fā)送響應(yīng)位(ACK)。地址類(lèi)信息傳輸之后是數(shù)據(jù)信息，直到接收到停止信息。

7 位尋址模式數(shù)據(jù)格式

② 10位尋址模式

如下圖所示為10位地址方式下的I2C數(shù)據(jù)傳輸格式。第一個(gè)字節(jié)由二進(jìn)制位11110、從地址的最高兩位及R/￣W讀/寫(xiě)控制位組成。第一個(gè)字節(jié)傳輸完畢后是ACK響應(yīng)位。第二個(gè)字節(jié)就是10位從地址的低8位，后面是響應(yīng)位和數(shù)據(jù)。

10 位尋址模式數(shù)據(jù)格式

③ 二次發(fā)送從地址模式(重復(fù)產(chǎn)生起始條件)

主機(jī)可以在不停止數(shù)據(jù)傳輸?shù)那闆r下，通過(guò)產(chǎn)生重復(fù)的起始條件，改變SDA上數(shù)據(jù)流的方向，這稱(chēng)為RESTART。再次發(fā)送起始信號(hào)后，需重新發(fā)送從地址和R/￣W讀/寫(xiě)控制位。重新產(chǎn)生起始條件數(shù)據(jù)傳輸格式如圖所示。

7.2.GD32 I2C 外設(shè)原理簡(jiǎn)介

因篇幅有限，本文無(wú)法詳細(xì)介紹GD32所有系列I2C外設(shè)接口，下面以GD32F30x為列，著重介紹下GD32F30x的I2C外設(shè)簡(jiǎn)介和結(jié)構(gòu)框圖，后介紹下各個(gè)系列的差異。

GD32 I2C 主要特性

GD32F30X系列I2C 接口模塊實(shí)現(xiàn)了 I2C 協(xié)議的標(biāo)速模式，快速模式以及快速+ 模式，具備CRC 計(jì)算和校驗(yàn)功能、支持 SMBus（系統(tǒng)管理總線(xiàn)） 和 PMBus（電源管理總線(xiàn)），此外還支持多主機(jī) I2C 總線(xiàn)架構(gòu)。 I2C 接口模塊也支持 DMA 模式，可有效減輕 CPU 的負(fù)擔(dān)。

GD32 MCU I2C模塊主要特性描述如下：

? 并行總線(xiàn)至 I2C 總線(xiàn)協(xié)議的轉(zhuǎn)換及接口；

? 同一接口既可實(shí)現(xiàn)主機(jī)功能又可實(shí)現(xiàn)從機(jī)功能；

? 主從機(jī)之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸；

? 支持 7 位和 10 位的地址模式和廣播尋址；

? 支持 I2C 多主機(jī)模式；

? 支持標(biāo)速（最高 100 KHz），快速（最高 400 KHz） 和快速+ 模式（最高 1MHz）；

? 從機(jī)模式下可配置的 SCL 主動(dòng)拉低；

? 支持 DMA 模式；

? 兼容 SMBus 2.0 和 PMBus；

? 兩個(gè)中斷：字節(jié)成功發(fā)送中斷和錯(cuò)誤事件中斷；

? 可選擇的 PEC（報(bào)文錯(cuò)誤校驗(yàn)） 生成和校驗(yàn)；

I2C 結(jié)構(gòu)框圖介紹

I2C內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示，該結(jié)構(gòu)框圖可分為五個(gè)部分：

1、用于產(chǎn)生I2C通信時(shí)序；

2、用于收發(fā)I2C數(shù)據(jù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí)，會(huì)首先將數(shù)據(jù)填充到數(shù)據(jù)寄存器，然后數(shù)據(jù)被自動(dòng)移位到移位寄存器，通過(guò)SDA引腳發(fā)送出去，當(dāng)有數(shù)據(jù)需要接受時(shí)，首先會(huì)根據(jù)SCL選擇的時(shí)鐘邊沿在移位寄存器中鎖存SDA數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)接受到后，數(shù)據(jù)被移到數(shù)據(jù)緩沖寄存器，并置位接受緩沖區(qū)非空標(biāo)志；

3、用于收發(fā)數(shù)據(jù)CRC計(jì)算；

4、用于I2C模塊控制及相關(guān)標(biāo)志位查詢(xún)；

5、系統(tǒng)通過(guò)APB總線(xiàn)對(duì)I2C數(shù)據(jù)寄存器及控制寄存器進(jìn)行操作。

各系列 I2C 功能差異

GD32各系列MCU有關(guān)IIC功能差異如各系列I2C功能差異表所示。

7.3.硬件連接說(shuō)明

如AT24C02C EEPROM IIC接口參考電路圖所示，AT24C02C為IIC接口的EEPROM，該電路圖為其典型參考電路，其中5腳為I2C SDA引腳，6腳為I2C SCL引腳，I2C總線(xiàn)需要通過(guò)4.7K歐姆電阻上拉。

7.4.軟件配置說(shuō)明

本小節(jié)講解I2C_Example下的I2C0主機(jī)歷程，本例程講解IIC作為主機(jī)情況下對(duì)從機(jī)的讀寫(xiě)，并引入超時(shí)恢復(fù)機(jī)制。

IIC 初始化配置

IIC初始化配置代碼如代碼清單I2C初始化配置所示，首先進(jìn)行GPIO初始化，然后對(duì)IIC外設(shè)進(jìn)行初始化。注意本例程僅講解IIC0的外設(shè)引腳及模塊初始化，若其他IIC模塊可參考修改。

void I2C_init(uint32_t I2Cx) { GPIO_Configuration_I2C(I2Cx); i2c_clock_config(I2Cx, 400000, I2C_DTCY_2); /* I2C address configure */ i2c_mode_addr_config(I2Cx, I2C_I2CMODE_ENABLE, I2C_ADDFORMAT_7BITS, 0); /* enable acknowledge */ i2c_ack_config(I2Cx, I2C_ACK_DISABLE); /* enable I2Cx */ i2c_enable(I2Cx); }

時(shí)鐘及 GPIO 引腳配置

時(shí)鐘及GPIO引腳配置如代碼清單I2C時(shí)鐘及GPIO引腳配置所示，在例程中PB6、PB7引腳需要配置為復(fù)用開(kāi)漏模式。

void GPIO_Configuration_I2C(uint32_t I2Cx) { uint32_t GPIO_SDA; uint32_t GPIO_SCL; uint32_t GPIO_Pin_SDA,GPIO_Pin_SCL; rcu_periph_reset_enable(RCU_I2C0RST); rcu_periph_reset_disable(RCU_I2C0RST); #if defined GD32F10X_HD || GD32F30X_HD || GD32F20X_CL || GD32E10X || GD32F1X0 || GD32F4XX || GD32F3X0 || GD32E23X /* enable GPIOB clock */ rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB); /* enable I2C0 clock */ rcu_periph_clock_enable(RCU_I2C0); #if defined GD32F10X_HD || GD32F30X_HD || GD32F20X_CL || GD32E10X rcu_periph_clock_enable(RCU_AF); #elif defined GD32F1X0 || GD32F4XX || GD32F3X0 || GD32E23X #endif GPIO_SCL=GPIOB; GPIO_Pin_SCL=GPIO_PIN_6; GPIO_SDA=GPIOB; GPIO_Pin_SDA=GPIO_PIN_7; #endif /* Reset I2C1 IP */ // I2C_DeInit(I2Cx); #if defined GD32F10X_HD || GD32F30X_HD || GD32F20X_CL || GD32E10X /* I2C0 GPIO ports */ /* connect PB6 to I2C0_SCL */ gpio_init(GPIO_SCL, GPIO_MODE_AF_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SCL); /* connect PB7 to I2C0_SDA */ gpio_init(GPIO_SDA, GPIO_MODE_AF_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SDA); #elif defined GD32F1X0 || GD32F4XX || GD32F3X0 || GD32E23X #if defined GD32F1X0 || GD32F3X0 || GD32E23X /* I2C GPIO ports */ /* connect I2C_SCL_GPIO_PIN to I2C_SCL */ gpio_af_set(GPIO_SCL, GPIO_AF_1, GPIO_Pin_SCL); /* connect I2C_SDA_GPIO_PIN to I2C_SDA */ gpio_af_set(GPIO_SDA, GPIO_AF_1, GPIO_Pin_SDA); #elif defined GD32F4XX gpio_af_set(GPIO_SCL, GPIO_AF_4, GPIO_Pin_SCL); gpio_af_set(GPIO_SDA, GPIO_AF_4, GPIO_Pin_SDA); #endif gpio_mode_set(GPIO_SCL, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_Pin_SCL); gpio_output_options_set(GPIO_SCL, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SCL); gpio_mode_set(GPIO_SDA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_Pin_SDA); gpio_output_options_set(GPIO_SDA, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SDA); #endif }

I2C 多字節(jié)寫(xiě)操作

I2C多字節(jié)寫(xiě)操作如代碼清單IIC寫(xiě)多字節(jié)操作所示，該函數(shù)接口實(shí)現(xiàn)IIC外設(shè)對(duì)IIC從機(jī)的多字節(jié)寫(xiě)操作。

/*! \brief I2Cx Write NBytes \param[in] i2c_periph : I2Cx(x=0,1) \param[in] addr : slave address \param[in] start_Addr : reg \param[in] number_Bytes: number to Write \param[in] ADDR_Length : number of the addr */ I2C_Status I2Cx_Write_NBytes(uint32_t I2Cx,uint8_t driver_Addr, uint16_t start_Addr, uint8_t number_Bytes, uint8_t *write_Buffer,uint8_t ADDR_Length) { uint32_t I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; i2c_ack_config(I2Cx,I2C_ACK_ENABLE); while(i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_I2CBSY)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_start_on_bus(I2Cx); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_SBSEND)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_master_addressing(I2Cx, driver_Addr, I2C_TRANSMITTER); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_ADDSEND)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_flag_clear(I2Cx,I2C_FLAG_ADDSEND); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(SET != i2c_flag_get( I2Cx , I2C_FLAG_TBE )) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_enable(I2Cx); if(ADDR_Length)//á?×??úμ??· { i2c_data_transmit(I2Cx, (uint8_t)((start_Addr & 0xFF00) >> 8)); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_BTC)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_data_transmit(I2Cx, (uint8_t)(start_Addr & 0x00FF)); } else { i2c_data_transmit(I2Cx, start_Addr); } I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_BTC)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } while(number_Bytes) { i2c_data_transmit(I2Cx, *write_Buffer); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; //while (!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))//5 // while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_BTC))// while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_TBE)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } /* point to the next location where the byte read will be saved */ write_Buffer++; /* decrement the read bytes counter */ number_Bytes--; } // while(!i2c_flag_get(I2C1, I2C_BTC)) // { // if((I2C_Timeout--) == 0) // { // Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); // return I2C_FAIL; // } // } /* send a stop condition to I2C bus */ i2c_stop_on_bus(I2Cx); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while (I2C_CTL0(I2Cx) & 0x0200) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_ack_config(I2Cx,I2C_ACK_ENABLE); return I2C_OK; }

IIC 多字節(jié)讀操作

IIC多字節(jié)讀操作如代碼清單IIC多字節(jié)讀操作所示，該函數(shù)接口可實(shí)現(xiàn)對(duì)IIC從機(jī)的多字節(jié)讀功能。

I2C_Status I2Cx_Read_NBytes(uint32_t I2Cx,uint8_t driver_Addr, uint16_t start_Addr, uint8_t number_Bytes, uint8_t *read_Buffer,uint8_t ADDR_Length) { uint32_t I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; i2c_ack_config(I2Cx,I2C_ACK_ENABLE); while(i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_I2CBSY)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } if(number_Bytes==2) { i2c_ackpos_config(I2Cx,I2C_ACKPOS_NEXT); } i2c_start_on_bus(I2Cx); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_SBSEND)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_master_addressing(I2Cx, driver_Addr, I2C_TRANSMITTER); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_ADDSEND)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } /* clear the ADDSEND bit */ i2c_flag_clear(I2Cx,I2C_FLAG_ADDSEND); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(SET != i2c_flag_get( I2Cx , I2C_FLAG_TBE )) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_enable(I2Cx); if(ADDR_Length)//á?×??úμ??· { i2c_data_transmit(I2Cx, (uint8_t)((start_Addr & 0xFF00) >> 8)); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; //while(!I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING)) while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_BTC)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_data_transmit(I2Cx, (uint8_t)(start_Addr & 0x00FF)); } else { i2c_data_transmit(I2Cx, start_Addr); } I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_BTC)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_start_on_bus(I2Cx); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_SBSEND)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } i2c_master_addressing(I2Cx, driver_Addr, I2C_RECEIVER); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; if(number_Bytes<3) { i2c_ack_config(I2Cx,I2C_ACK_DISABLE); } while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_ADDSEND)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } /* clear the ADDSEND bit */ i2c_flag_clear(I2Cx,I2C_FLAG_ADDSEND); if(number_Bytes==1) { i2c_stop_on_bus(I2Cx); } while(number_Bytes) { if(3 == number_Bytes){ /* wait until BTC bit is set */ I2C_Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_BTC)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } /* disable acknowledge */ /* disable acknowledge */ i2c_ack_config(I2Cx,I2C_ACK_DISABLE); } if(2 == number_Bytes){ /* wait until BTC bit is set */ I2C_Timeout = I2C_LONG_TIMEOUT; while(!i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_BTC)) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } /* send a stop condition to I2C bus */ i2c_stop_on_bus(I2Cx); I2C_Timeout = I2C_SHORT_TIMEOUT; while (I2C_CTL0(I2Cx) & 0x0200) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } } /* wait until the RBNE bit is set and clear it */ if(i2c_flag_get(I2Cx, I2C_FLAG_RBNE)){ /* read a byte from the EEPROM */ *read_Buffer = i2c_data_receive(I2Cx); /* point to the next location where the byte read will be saved */ read_Buffer++; /* decrement the read bytes counter */ number_Bytes--; } } while(I2C_CTL0(I2Cx)&0x0200) { if((I2C_Timeout--) == 0) { Resume_IIC(I2C_LONG_TIMEOUT,I2Cx); return I2C_FAIL; } } /* enable acknowledge */ i2c_ack_config(I2Cx,I2C_ACK_ENABLE); i2c_ackpos_config(I2Cx,I2C_ACKPOS_CURRENT); return I2C_OK; }

IIC 超時(shí)恢復(fù)機(jī)制

IIC超時(shí)恢復(fù)機(jī)制實(shí)現(xiàn)如代碼清單IIC超時(shí)恢復(fù)機(jī)制所示。

uint32_t I2C_Timeout; void Delay_I2C(uint32_t i) { while(i--); } void Resume_IIC(uint32_t Timeout,uint32_t I2Cx ) { uint32_t GPIO_SDA; uint32_t GPIO_SCL; uint32_t GPIO_Pin_SDA,GPIO_Pin_SCL; #if defined GD32F10X_HD || GD32F30X_HD || GD32F20X_CL || GD32E10X || GD32F1X0 || GD32F4XX || GD32F3X0 || GD32E23X /* enable GPIOB clock */ rcu_periph_clock_enable(RCU_GPIOB); /* enable I2C0 clock */ rcu_periph_clock_enable(RCU_I2C0); #if defined GD32F10X_HD || GD32F30X_HD || GD32F20X_CL || GD32E10X rcu_periph_clock_enable(RCU_AF); #elif defined GD32F1X0 || GD32F4XX || GD32F3X0 || GD32E23X #endif #endif GPIO_SCL=GPIOB; GPIO_Pin_SCL=GPIO_PIN_6; GPIO_SDA=GPIOB; GPIO_Pin_SDA=GPIO_PIN_7; do{ #if defined GD32F10X_HD || GD32F30X_HD || GD32F20X_CL || GD32E10X /* I2C0 GPIO ports */ /* connect PB6 to I2C0_SCL */ gpio_init(GPIO_SCL, GPIO_MODE_AF_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SCL); /* connect PB7 to I2C0_SDA */ gpio_init(GPIO_SDA, GPIO_MODE_AF_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SDA); #elif defined GD32F1X0 || GD32F4XX || GD32F3X0 || GD32E23X #if defined GD32F1X0 || GD32F3X0 || GD32E23X /* I2C GPIO ports */ /* connect I2C_SCL_GPIO_PIN to I2C_SCL */ gpio_af_set(GPIO_SCL, GPIO_AF_1, GPIO_Pin_SCL); /* connect I2C_SDA_GPIO_PIN to I2C_SDA */ gpio_af_set(GPIO_SDA, GPIO_AF_1, GPIO_Pin_SDA); #elif defined GD32F4XX gpio_af_set(GPIO_SCL, GPIO_AF_4, GPIO_Pin_SCL); gpio_af_set(GPIO_SDA, GPIO_AF_4, GPIO_Pin_SDA); #endif gpio_mode_set(GPIO_SCL, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_Pin_SCL); gpio_output_options_set(GPIO_SCL, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SCL); gpio_mode_set(GPIO_SDA, GPIO_MODE_AF, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_Pin_SDA); gpio_output_options_set(GPIO_SDA, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_Pin_SDA); #endif gpio_bit_reset(GPIO_SCL, GPIO_Pin_SCL); Delay_I2C(20); gpio_bit_reset(GPIO_SDA, GPIO_Pin_SDA); Delay_I2C(20); gpio_bit_set(GPIO_SCL, GPIO_Pin_SCL); Delay_I2C(20); gpio_bit_set(GPIO_SDA, GPIO_Pin_SDA); Delay_I2C(20); if(Timeout-- == 0) return; }while((!gpio_input_bit_get(GPIO_SDA, GPIO_Pin_SDA))&(!gpio_input_bit_get(GPIO_SCL, GPIO_Pin_SCL))); I2C_init(I2Cx); }

主函數(shù)說(shuō)明

本例程主函數(shù)如代碼清單I2C例程主函數(shù)所示。

int main(void) { I2C_init(I2C0); I2Cx_Write_NBytes(I2C0,0xA0, 0,8, Write_Buf,0); I2Cx_Read_NBytes(I2C0,0xA0, 0,8, Read_Buf,0); while (1) { }

7.5.I2C 使用注意事項(xiàng)

1、I2C總線(xiàn)需要上拉；

2、I2C引腳需要配置為復(fù)用開(kāi)漏模式；

3、若采用查詢(xún)方式進(jìn)行I2C數(shù)據(jù)傳輸，有可能會(huì)由于總線(xiàn)干擾，導(dǎo)致I2C卡死，可以在查詢(xún)方式上增加超時(shí)機(jī)制，如果超時(shí)重配IIC恢復(fù)總線(xiàn)通信（注意重配IIC時(shí)，建議先將I2C模塊Deinit，然后 在調(diào)用Init函數(shù)進(jìn)行初始化）。

4、若采用軟件模擬IIC的方式，在移植過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，可能是由于代碼執(zhí)行效率的問(wèn)題，可以排查軟件延遲時(shí)間和其他芯片上的軟件延遲時(shí)間是否相同，可以通過(guò)調(diào)整軟件延遲時(shí)間進(jìn)行測(cè)試；或者有可能是由于初始化配置IO端口的時(shí)候可能會(huì)引入干擾，可以先配置IO口輸出高，然后再配置為推挽或開(kāi)漏模式。

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