常用的串行總線(xiàn)協(xié)議：

常用的微機(jī)與外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇锌偩€(xiàn)主要有I2C總線(xiàn)、SPI總線(xiàn)和SCI總線(xiàn)。

其中I2C總線(xiàn)以同步串行2線(xiàn)方式進(jìn)行通信（一條時(shí)鐘線(xiàn)，一條數(shù)據(jù)線(xiàn)）。

SPI總線(xiàn)則以同步串行3線(xiàn)方式進(jìn)行通信（一條時(shí)鐘線(xiàn)，一條數(shù)據(jù)輸入線(xiàn)，一條數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)）。

SCI總線(xiàn)是以異步方式進(jìn)行通信（一條數(shù)據(jù)輸入線(xiàn)，一條數(shù)據(jù)輸出線(xiàn)）。

1-wire，即單線(xiàn)總線(xiàn)，又叫單總線(xiàn)。例如DS18B20溫度傳感器就是用的這種總線(xiàn)結(jié)構(gòu).

我們這里重點(diǎn)詳解下I2C串行總線(xiàn)，我們這里以數(shù)據(jù)手冊(cè)的IIC時(shí)序圖為例講起，看不懂時(shí)序圖的小伙伴必須補(bǔ)上來(lái)了.

一.I2C串行總線(xiàn)的組成及工作原理.

1.I2C總線(xiàn)是PHLIPS公司推出的一種串行總線(xiàn)，它只有兩根雙向信號(hào)線(xiàn)。一根是數(shù)據(jù)線(xiàn)SDA（serial data I/O），另一根是時(shí)鐘線(xiàn)SCL（serial clock）。

2.如下圖所示，IIC一條總線(xiàn)上可以?huà)於鄠€(gè)器件，而每個(gè)器件都有唯一的地址，這樣可以標(biāo)

識(shí)通信目標(biāo)。數(shù)據(jù)的通信的方式采用主從方式，主機(jī)負(fù)責(zé)主動(dòng)聯(lián)系從機(jī)，而從機(jī)則被動(dòng)回應(yīng)數(shù)據(jù)并及時(shí)響應(yīng)。

二.I2C總線(xiàn)傳輸協(xié)議

1.數(shù)據(jù)位的有效性規(guī)定：

SCL為高電平期間，數(shù)據(jù)線(xiàn)上的數(shù)據(jù)必須保持穩(wěn)定，只有SCL信號(hào)為低電平期間，SDA狀態(tài)才允許變化。如圖所示

2.I2C的起始和終止信號(hào)

SCL線(xiàn)為高電平期間，SDA線(xiàn)由高電平向低電平的變化表示起始信號(hào)；

SCL線(xiàn)為高電平期間，SDA線(xiàn)由低電平向高電平的變化表示終止信號(hào)；

響應(yīng)信號(hào)（ ACK ）：接收器在接收到8位數(shù)據(jù)后，在第9個(gè)時(shí)鐘周期，拉低SDA電平。即接收數(shù)據(jù)的IC在接收到8bit數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的IC發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收到數(shù)據(jù)。CPU向受控單元發(fā)出一個(gè)信號(hào)后，等待受控單元發(fā)出一個(gè)應(yīng)答信號(hào)，CPU接收到應(yīng)答信號(hào)后，根據(jù)實(shí)際情況作出是否繼續(xù)傳 遞信號(hào)的判斷。若未收到應(yīng)答信號(hào)，由判斷為受控單元出現(xiàn)故障；如圖所示

下列三種情況不會(huì)有ACK信號(hào)：

A、當(dāng)從機(jī)不能響應(yīng)從機(jī)地址時(shí)（從機(jī)忙于其他事無(wú)法響應(yīng)IIC總線(xiàn)操作或這個(gè)地址沒(méi)有對(duì)應(yīng)從機(jī)），在第9個(gè)SCL周期內(nèi)SDA線(xiàn)沒(méi)有被拉低，即沒(méi)有ACK信號(hào)。這時(shí)，主機(jī)發(fā)送一個(gè)P信號(hào)終止傳輸或者重新發(fā)送一個(gè)S信號(hào)開(kāi)始新的傳輸

B、從機(jī)接收器在傳輸過(guò)程中不能接收更多的數(shù)據(jù)時(shí)，也不會(huì)發(fā)出ACK信號(hào)。主機(jī)意識(shí)到這點(diǎn)，從而發(fā)出一個(gè)P信號(hào)終止傳輸或者從新發(fā)送一個(gè)S信號(hào)開(kāi)始新的傳輸

C、主機(jī)接收器在接收到最后一個(gè)字節(jié)時(shí)，也不會(huì)發(fā)出ACK信號(hào)，于是，從機(jī)發(fā)送器釋放SDA線(xiàn)，允許主機(jī)發(fā)送P信號(hào)結(jié)束傳輸

3.I2C字節(jié)的傳送與應(yīng)答

每一個(gè)字節(jié)必須保證是8位長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)傳送時(shí)，先傳送最高位（MSB），每一個(gè)被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）.如圖所示

4.應(yīng)答位的作用

主機(jī)在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，每次發(fā)送一字節(jié)數(shù)據(jù)，都需要讀取從機(jī)應(yīng)答位，當(dāng)從機(jī)空閑可以接收該字節(jié)數(shù)據(jù)時(shí)，從機(jī)會(huì)發(fā)出應(yīng)答（一幀數(shù)據(jù)的第9位為“0”），當(dāng)從機(jī)正忙于其他工作的處理來(lái)不及接收主機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)時(shí)，從機(jī)會(huì)發(fā)出非應(yīng)答（一幀數(shù)據(jù)的第9位為“1”）主機(jī)則應(yīng)發(fā)出終止信號(hào)以結(jié)束數(shù)據(jù)的繼續(xù)傳送，主機(jī)通過(guò)從機(jī)發(fā)出的應(yīng)答位來(lái)判斷從機(jī)是否成功接收數(shù)據(jù).

當(dāng)主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，它收到最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，必須向從機(jī)發(fā)出一個(gè)結(jié)束傳送的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是由對(duì)從機(jī)的“非應(yīng)答”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然后，從機(jī)釋放SDA線(xiàn)，以允許主機(jī)產(chǎn)生終止信號(hào)。

貼個(gè)IIC總線(xiàn)在傳送數(shù)據(jù)過(guò)程中信號(hào)時(shí)序圖.好好研究好時(shí)序圖，一切都可以輕松解決.

● I2C是如何通信的？

s5pv210是發(fā)送或接受數(shù)據(jù)是如何區(qū)分多個(gè)子設(shè)備？可以看下圖：開(kāi)始通信以后，主設(shè)備首先會(huì)發(fā)送7bit位的slave device地址，和1bit位的rean或者write命令，

(1)如果為write命令，則主設(shè)備free SDA通信線(xiàn)(If the I2C-bus is free, both SDA and SCL lines should be both at High level.三星user manual)，即SDA

為高位。然后從設(shè)備先ACK主設(shè)備（拉低SDA）表示收到命令(S)。然后主設(shè)備在發(fā)送8bit數(shù)據(jù)，從設(shè)備在ACK(A)。然然后結(jié)束(P)。

(2)如果為read命令，則從設(shè)備先ACK主設(shè)備（拉低SDA），然后發(fā)送8bit數(shù)據(jù)，主設(shè)備ACK從設(shè)備(拉低SDA)，從設(shè)備在發(fā)送，直到主設(shè)備停止接收。

如下圖所以，白色bit位為主設(shè)備發(fā)送，灰色bit位為從設(shè)備發(fā)送。

三.S5PV210的I2C控制器

IIC控制器的作用：

通過(guò)硬件的控制器來(lái)產(chǎn)生通信的時(shí)序，軟件只需要控制對(duì)應(yīng)IIC控制器的寄存器的配置即可。通信雙方的時(shí)序會(huì)由控制器自行分配。

1.結(jié)構(gòu)框圖分析

時(shí)鐘源：PCLK_PSYS=65MHz，經(jīng)過(guò)內(nèi)部分頻最終得到I2C控制器的CLK，通信中這個(gè)CLK會(huì)通過(guò)SCL線(xiàn)傳給從設(shè)備。

總線(xiàn)控制邏輯單元：產(chǎn)生IIC通信時(shí)序（設(shè)置I2CCON、I2CSTAT）

移位寄存器：將要發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)變成1bit移位到SDA線(xiàn)

I2CCON：時(shí)鐘配置

I2CSTAT：操作模式及條件位發(fā)送,配合I2CCON一起用，產(chǎn)生通信時(shí)序和IIC接口配置

I2CADD：IIC地址，用來(lái)寫(xiě)自己的地址

I2CDS：數(shù)據(jù)移位器，發(fā)送和接收的地址放在這里

比較器+地址寄存器：作為從設(shè)備使用時(shí)將收到的地址與地址寄存器地址比較。

2.分析I2C的時(shí)鐘

(1)I2C時(shí)鐘源頭來(lái)源于PCLK（PCLK_PSYS，等于65MHz），經(jīng)過(guò)了2級(jí)分頻后得到的。

(2)第一級(jí)分頻是I2CCON的bit6，可以得到一個(gè)中間時(shí)鐘I2CCLK（等于PCLK/16或者PCLK/512）

(3)第二級(jí)分頻是得到最終I2C控制器工作的時(shí)鐘，以I2CCLK這個(gè)中間時(shí)鐘為來(lái)源，分頻系數(shù)為[1,16]

(4)最終要得到時(shí)鐘是2級(jí)分頻后的時(shí)鐘，譬如這樣設(shè)置：65000KHz/512/4 = 31KHz

3.主要寄存器I2CCON、I2CSTAT

I2CCON + I2CSTAT：主要用來(lái)產(chǎn)生通信時(shí)序和I2C接口配置，分析兩個(gè)寄存器的bit位

I2CCON寄存器：

I2CSTAT寄存器：

四.S5PV210的I2C控制器通信流程分析

(1)S5PV210的主發(fā)送模式流程圖

(2)S5PV210的主接收模式流程圖

在SoC中I2C通信代碼中，只需要按照上圖中的流程圖的順序即可完成通信，I2C控制器內(nèi)部電路模塊已經(jīng)幫我們實(shí)現(xiàn)了通信時(shí)序，我們不需要去關(guān)心具體時(shí)序過(guò)程。

五.S5PV210板載的I2C傳感器

● I2C從設(shè)備的設(shè)備地址

(1)KXTE9的I2C地址固定為0b0001111（0x0f）

(2)I2C從設(shè)備地址本身是7位的，但是在I2C通信中發(fā)送I2C從設(shè)備地址時(shí)實(shí)際發(fā)送的是8位，這8位中高7位（bit7-bit1）對(duì)應(yīng)I2C從設(shè)備的7位地址，最低一位（LSB）存放的是R/W信息（就是說(shuō)下一個(gè)數(shù)據(jù)是主設(shè)備寫(xiě)從設(shè)備讀（對(duì)應(yīng)0），還是主設(shè)備讀從設(shè)備寫(xiě)（對(duì)應(yīng)1））

(3)基于上面講的，對(duì)于KXTE9來(lái)說(shuō)，

主設(shè)備（SoC）寫(xiě)給gsensor信息時(shí)，SAD應(yīng)該是：0b00011110(0x1E)

如果是主設(shè)備讀取gsensor信息時(shí)，SAD應(yīng)該是：0b00011111（0x1F）**

● IIC傳感器的讀寫(xiě)寄存器流程圖

六.SoCI2C控制器通信代碼分析

七.I2C傳感器通信代碼分析

目前只能根據(jù)代碼分析對(duì)應(yīng)寄存器的使用，對(duì)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)代碼不懂

研究了驅(qū)動(dòng)后邊補(bǔ)