I2C总线协议学习笔记

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I2C addr(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 MIENModule Interrupt Enable. 置1时,I2C中断使能。

MSTAMaster/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 MTXTransmit/receive mode select.0 Receive mode,1 Transmit mode TXAKTransfer acknowledge. 置1时,CPU在9th clock发送ACK拉低SDA RSTARepeat 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 MCF0 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 MBB0 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 SRWWhen 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 MIFModule interrupt. The MIF bit is set when an interrupt is pending, causing a processor interrupt requestprovided 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。