S5PV210开发之1.0.12------I2C通信

本文主要是介绍S5PV210开发之1.0.12------I2C通信，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

1.什么是I2C

物理接口：SCL + SDA
(1)SCL：时钟线，传输CLK信号，一般是I2C主设备向从设备提供时钟的通道。
(2)SDA: 数据线，通信数据都通过SDA线传输。
原理图：
通信特征：
（1）串行通信
（2）同步
（3）非差分（对应电平信号）
（4）低速率
主要用途：SoC和周边外设之间的通信（典型的如EEPROM、电容触摸IC、各种sensor等）

2. I2C的通信时序

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其中
S：起始位，当SCL和SDA都为高电平时，为总线空闲状态，当SDA从1->0时，为起始状态，SDA从0->1时，为结束状态

时序图：

解读：为了完成一个字节的传输操作，接收端向发送端发送一个ACK位。ACK脉冲发生在SCL线路的第九个时钟。一个字节的数据传输需要8个时钟。主机产生发送ACK位所需的时钟脉冲。

如果接收到ACK时钟脉冲，发射机将SDA线设置为高，释放SDA线：In Tx mode, the I2CSDA is free in the ACK time.
在ACK时钟脉冲期间，接收器驱动SDA线Low，以便在第九个SCL脉冲的高周期期间SDA保持低。

软件(I2CSTAT)开启或关闭ACK位传输功能。但是，在SCL的第9个时钟上的ACK脉冲需要完成一个字节的数据传输操作。

3. I2C的寄存器解析

结构框图：

(1)时钟部分，时钟来源是PCLK_PSYS，经过内部分频最终得到I2C控制器的CLK，通信中这个CLK会通过SCL线传给从设备。
(2)I2C总线控制逻辑（前台代表是I2CCON、I2CSTAT这两个寄存器），主要负责产生I2C通信时序。实际编程中要发送起始位、停止位、接收ACK等都是通过这两个寄存器（背后所代表的电路模块）实现的。
(3)移位寄存器（shift register），将代码中要发送的字节数据，通过移位寄存器变成1个位一个位的丢给SDA线上去发送/接收。学过数字电路的同学应该对移位寄存器不陌生。
(4)地址寄存器+比较器。本I2C控制器做从设备的时候用。(理论分析)

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I2CCON寄存器：

时钟分析：
(1)I2C时钟源头来源于PCLK（PCLK_PSYS，等于65MHz），经过了2级分频后得到的。
(2)第一级分频是I2CCON的bit6，可以得到一个中间时钟I2CCLK（等于PCLK/16或者PCLK/512）
(3)第二级分频是得到最终I2C控制器工作的时钟，以I2CCLK这个中间时钟为来源，分频系数为[1,16]
(4)最终要得到时钟是2级分频后的时钟，譬如一个可用的设置是：65000KHz/512/4=31KHz

中断分析
（1）如果1字节的发送或接收操作完成，则i2c总线中断发生。换句话说，ack周期结束了
（2）bit[4]: I2C-BUS TX / RX中断待定标志.如果该位读取为1，则I2CSCL为低电平，和I2Cstop。要恢复操作，请清除此位为0。

（2）I2CSTAT寄存器
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（3）I2CADD寄存器

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（4）I2CDS寄存器

4. G-Sensor(KXTE9)

(1) 概念:重力加速度传感器
(2)

KXTE9的I2C地址固定为0b0001111（0x0f）
I2C从设备地址本身是7位的，但是在I2C通信中发送I2C从设备地址时实际发送的是8位，这8位中高7位（bit7-bit1）对应I2C从设备的7位地址，最低一位（LSB）存放的是R/W信（就是说下一个数据是主设备写从设备读（对应0）,还是主设备读从设备写（对应1)
基于上面讲的，对于KXTE9来说，主设备（SoC）发给gsensor信息时，SAD应该是：0b00011110(0x1E)
如果是主设备读取gsensor信息时，SAD应该是:0b0001111(0x1F）

5.I2C总线的通信流程

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框架分析：
我们最终目的是通过读写gsensor芯片的内部寄存器来得到一些信息。为了完成这个目的，我们需要能够读写gsensor的寄存器，根据gsensor的规定我们需要按照一定的操作流程来读写gsensor的内部寄存器，这是一个层次（协议层）；我们要按照操作流程去读写寄存器，就需要考虑I2C接口协议（这就是所谓的物理层，本质就是那些时序）。此时主机SoC有或者没有控制器，有控制器时考虑控制器的寄存器，没控制器时要自己软件模拟时序。
协议层的代码主要取决于gsensor芯片；物理层代码主要取决于主机SoC。