EEPROM I2C操作说明Word下载.docx
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写多个寄存器
1.5I2C读流程
读寄存器的标准流程为：
Master发送I2Caddr（7bit）和w操作1（1bit），等待ACK
Master发送I2Caddr（7bit）和r操作1（1bit），等待ACK
Slave发送data（8bit），即寄存器里的值
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
1.前言
对于大多数工程师而言，I2C永远是一个头疼的问题。
相比UART和SPI而言，I2C的时序要复杂一些，I2C组合变化也丰富一些。
在这里以AT24C04为例说明I2C使用过程中的一些注意点。
2.AT24C04操作示意图
图AT24C04操作示意图
示意图说明：
示意图分阐述了4种不同的操作方式，例如写单个存储单元，写多个存储单元，读单个存储单元和写单个存储单元。
对于单个操作而言，上部为MCU通过I2C输出的相关指令，下部为I2C设备的响应。
例如写单个存储单元操作时，MCU发出I2C启动，设备地址，写标志位等，而I2C设备输出多个ACK。
3.若干说明
3.1基本操作方式
I2C设备的操作可分为写单个存储字节，写多个存储字节，读单个存储字节和读多个存储字节。
相对于AT24C04而言，这些读写动作相对于内部的存储单元而言，对于其他的具备I2C接口的AD或传感器而言，存储单元变成了寄存器单元。
虽然存在概念上的差别，但是其操作原理确实一样的。
3.2无应答
在以上4种情况中，无应答为MCU发出，无应答意为MCU不需要从机输出数据，MCU将会停止本次I2C操作。
需要说明的是，无应答并不是一种异常情况。
3.3I2C设备并不只有一个设备地址
这一点往往被忽略，一般情况下认为在I2C启动信号之后的字节为I2C从机地址（7位）。
对于AT24C04而言，内部具有4Kb存储位，合计512字节。
若需要访问512字节内容，总共需要9根地址线（8位宽度），那么上图中的存储地址（8位长度）显然还差了一位，那么就需要从设备地址中“借”1位，这就使得AT24C04具有两个I2C地址，例如0x50和0x51。
3.4存储地址
相对于AT24C04而言，存储地址占1个字节。
若换成其他I2C设备，例如ADXL345，存储地址被寄存器地址替代即可，其他操作方式相似。
但是像AT24C32或AT24C64这样的大容量EEPROM，则存储地址需要2字节描述，也就意味着需要连续发送两个字节地址信息且高字节在前。
其他像BH1750这样的光照芯片，存储地址被具体的操作命令替代，使用I2C设备时需要因地制宜，切不可照搬教条。
3.5连续读和连续写限制
AT24C04中存在页的概念，一页的大小为8字节，若果在单页的范围内，存储地址累加，若超过该页的最大地址，存储地址回到页开始处。
所以对于连续读和连续写而言，最大的操作字节数为8。
若需要操作的字节内容超过8字节，则需要进行翻页操作，即写入下一页的起始存储地址。
4总结
I2C设备有很多种，若掌握基本原理，便可见招拆招，那是I2C总线就不那么难了。
5.参考资料
2.PowerPC的I2C实现
Mpc8560的CCSR中控制I2C的寄存器共有6个。
2.1I2CADR地址寄存器
CPU也可以是I2C的Slave，CPU的I2C地址有I2CADR指定
2.2I2CFDR频率设置寄存器
TheserialbitclockfrequencyofSCLisequaltotheCCBclockdividedbythedivider.
用来设置I2C总线频率
2.3I2CCR控制寄存器
MEN：
ModuleEnable.
置1时，I2C模块使能
MIEN：
ModuleInterruptEnable.置1时，I2C中断使能。
MSTA：
Master/slavemode.1Mastermode，0Slavemode.
当1->
0时，CPU发起STOP信号
当0->
1时，CPU发起START信号
MTX：
Transmit/receivemodeselect.0Receivemode，1Transmitmode
TXAK：
Transferacknowledge.置1时，CPU在9thclock发送ACK拉低SDA
RSTA：
RepeatSTART.置1时，CPU发送REPEATSTART
BCST：
置1，CPU接收广播信息（信息的slaveaddr为7个0）
2.4I2CSR状态寄存器
MCF：
0
Bytetransferisinprocess
1
Bytetransferiscompleted
MAAS：
当CPU作为Slave时，若I2CDR与会话中Slaveaddr匹配，此bit被置1
MBB：
0I2Cbusidle
1I2Cbusbusy
MAL：
若置1，表示仲裁失败
BCSTM：
若置1，表示接收到广播信息
SRW：
WhenMAASisset,SRWindicatesthevalueoftheR/Wcommandbitofthecallingaddress,whichissentfromthemaster.
0Slavereceive,masterwritingtoslave
1Slavetransmit,masterreadingfromslave
MIF：
Moduleinterrupt.TheMIFbitissetwhenaninterruptispending,causingaprocessorinterruptrequest（providedI2CCR[MIEN]isset）
RXAK：
若置1，表示收到了ACK
2.5I2CDR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（linux-2.6.24）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.
1.static
int
mpc_xfer（struct
i2c_adapter
*adap,
struct
i2c_msg
*msgs,
num）
2.{
3.
*pmsg;
4.
i;
5.
ret
=
0;
6.
unsigned
long
orig_jiffies
jiffies;
7.
mpc_i2c
*i2c
i2c_get_adapdata（adap）;
8.
9.
mpc_i2c_start（i2c）;
//设置I2CCR[MEN],使能I2Cmodule
10.
11.
/*Allowbusupto1stobecomenotbusy*/
12.
//一直读I2CSR[MBB]，等待I2C总线空闲下来
13.
while
（readb（i2c->
base
+
MPC_I2C_SR）
&
CSR_MBB）
{
14.
if
（signal_pending（current））
15.
pr_debug（"
I2C:
Interrupted\n"
）;
16.
writeccr（i2c,
0）;
17.
return
-EINTR;
18.
}
19.
（time_after（jiffies,
HZ））
20.
timeout\n"
21.
==
22.
（CSR_MCF
|
CSR_MBB
CSR_RXAK））
23.
mpc_i2c_fixup（i2c）;
24.
-EIO;
25.
26.
schedule（）;
27.
28.
29.
for
（i
>
i
<
num;
i++）
30.
pmsg
msgs[i];
31.
Doing%s%dbytesto0x%02x-%dof%dmessages\n"
32.
pmsg->
flags
I2C_M_RD
?
"
read"
:
write"
33.
len,
addr,
1,
num）;
34.
//根据消息里的flag进行读操作或写操作
35.
（pmsg->
I2C_M_RD）
36.
mpc_read（i2c,
buf,
i）;
37.
else
38.
mpc_write（i2c,
39.
40.
mpc_i2c_stop（i2c）;
//保证为I2CCSR[MSTA]为0，保证能触发STOP
41.
（ret
0）
42.}
mpc_write（struct
*i2c,
target,
2.
const
u8
*
data,
length,
restart）
3.{
timeout
i2c->
adap.timeout;
u32flags
restart
CCR_RSTA
7.
8.
/*StartwithMEN*/
//以防万一，保证I2C模块使能起来
（!
10.
CCR_MEN）;
/*Startasmaster*/
//写了I2CCR[CCR_MSTA]，触发CPU发起START信号
CCR_MIEN
CCR_MEN
CCR_MSTA
CCR_MTX
flags）;
/*Writetargetbyte*/
//CPU发送一个字节，slaveI2Caddr和0（写操作bit）
writeb（（target
1）,
MPC_I2C_DR）;
15.
（i2c_wait（i2c,
timeout,
1）
//等待slave发ACK
-1;
18.
length;
/*Writedatabyte*/
writeb（data[i],
//CPU接着发数据，包括regaddr和data
22.
26.
28.}
i2c_wait（struct
writing）
u32x;
result
6.
（i2c->
irq
==
0）
{
//循环读I2CSR，直到I2CSR[MIF]置1
CSR_MIF））
timeout））
break;
x
readb（i2c->
MPC_I2C_SR）;
writeb（0,
}
else
/*Interruptmode*/
wait_event_interruptible_timeout（i2c->
queue,
interrupt
CSR_MIF）,
HZ）;
24.
（unlikely（result
0））
waitinterrupted\n"
28.
（unlikely（!
CSR_MIF）））
waittimeout\n"
-ETIMEDOUT;
33.
interrupt;
37.
（result
result;
40.
（x
CSR_MCF））
42.
unfinished\n"
43.
44.
45.
46.
CSR_MAL）
//仲裁失败
47.
MAL\n"
48.
49.
50.
51.
（writing
CSR_RXAK））
{//写后没收到ACK
52.
NoRXAK\n"
53.
/*generatestop*/
54.
55.
56.
57.
58.}
mpc_read（struct
//以防万一，保证I2C模块使能
/*Switchtoread-restart*/
//注意这里，再次把CCR_MSTA置1，再触发START
14.
/*Writetargetaddressbyte-thistimewiththereadflagset*/
//CPU发送slaveI2Caddr和读操作1
//等待Slave发ACK
1.
3.
（length）
（length
1）
CCR_TXAK）;
//为什么不置TXAK
CCR_MSTA）;
/*Dummyread*/
12.
16.
/*Generatetxackonnexttolastbyte*/
//注意这里TXAK置1，表示CPU每收到1byte数据后，会发送ACK
length
-
2）
21.
/*Generatestoponlastbyte*/
//注意这里CCR_MSTA[1->
0]CPU会触发STOP
data[i]
readb（i2c-
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