I2C接口實驗

注：在AT91SAM7Sxx系列中，I2C稱作TWI。

一．實驗目的

能夠正確讀寫I2C接口芯片存儲器（24C02），即寫入24C02的數據與讀出來的數據相同。

二．實驗程序和參數設置

1>連接器選項設置和啟動代碼與上一個實驗相同
2> I2C驅動程序

ATMEL官方網站上有這方便的參考程序。主要由I2C接口的初始化、I2C的讀和寫三部分組成。

＃i nclude "board.h"
＃i nclude "twi.h"
void InitTwi(void)
{ AT91F_TWI_CfgPIO(); //配置TWI的TWD和TWCK管腳 AT91F_PIO_CfgOpendrain(AT91C_BASE_PIOA,(unsigned int)AT91C_PA3_TWD);
AT91F_TWI_CfgPMC (); //使能TWI外圍時鐘
AT91F_TWI_Configure (AT91C_BASE_TWI);//將TWI設置成主模式
AT91F_SetTwiClock(AT91C_BASE_TWI); //計算、設置時鐘發生寄存器
}
//*----------------------------------------------------------------------------
//* fn AT91F_SetTwiClock
//*計算、設置TWI時鐘發生寄存器
//*----------------------------------------------------------------------------
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> 主函數

在主函數中，首先調用了TWI的初始化函數，然后進入了超級大循環。在每次寫和讀時，都對它們的數據緩沖區進行初始化，以查看讀、寫的正確性。

＃i nclude "board.h"
＃i nclude "twi.h"
int main ( void )
{ int loop,index=0;
char Wri_data[16], Red_data[16];//定義寫和讀緩沖區
InitTwi(); //TWI初始化
while (1)
{ for (loop = 0; loop 初始化寫和讀緩沖區的內容
data1[loop] = loop + index;
data2[loop] = 0;
}
index += 1;
AT91F_TWI_Write(AT91C_BASE_TWI, 0x0, Wri_data, EEP_RW_CHK_CNT);//寫
AT91F_TWI_Read(AT91C_BASE_TWI, 0x0, Red_data, EEP_RW_CHK_CNT);//讀
}//用單步調試，可比較Wri_data[16]和 Red_data[16]的內容來判斷讀寫是否正確。
}

三．出現的問題與解決方法

1> 無論寫入任何數據，讀出來都是同樣的數，表明數據沒有寫入（在調試時對其寫操作，器件沒有產生應答）。

原因是24C02的寫保護管腳沒有接地，內部的數據被寫保護了。注意：有些廠家的EEROM的該管腳處于懸空時為不保護狀態，而有些廠家的EEROM會處于保護狀態，因此在用之前一定要仔細閱讀廠家的數據手冊，或不要將該腳懸空。

2> 對24WC02寫的數據和讀的數據不一樣。

原因是I2C的時鐘太快。在本實驗程序中，可以減少twi.h中的AT91C_TWI_CLOCK常量的數值。或者直接在程序中修改TWI時鐘波形發生寄存器TWI_CWGR。

3> 當寫入16字節數據，再讀出16字節數據時，最后一個字節總為0。

原因是TWI Master Mode Register的IADRSZ（器件內部地址長度）設成了兩個字節（Two-byte），要將改成一個字節（One-byte）。