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      沈陽(yáng)芯碩科技有限公司

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      HC32F460 系列的集成電路總線 I2C
      參考價(jià): 53
      訂貨量: 1
      具體成交價(jià)以合同協(xié)議為準(zhǔn)
      • 產(chǎn)品型號(hào)
      • 品牌
      • 代理商 廠商性質(zhì)
      • 沈陽(yáng)市 所在地

      訪問(wèn)次數(shù):918更新時(shí)間:2021-07-14 10:02:37

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      產(chǎn)品簡(jiǎn)介
      1 1
      本篇應(yīng)用筆記主要介紹 HC32F460 系列芯片的集成電路總線(Inter-Integrated Curcuit, I2C)模塊,并通過(guò)展示對(duì) E2PROM 讀寫(xiě)樣例代碼簡(jiǎn)要說(shuō)明如何使用 I2C 模塊。
      產(chǎn)品介紹

      1

      摘要

      本篇應(yīng)用筆記主要介紹 HC32F460 系列芯片的集成電路總線(Inter-Integrated Curcuit, I2C)模塊,并通過(guò)展示對(duì) E2PROM 讀寫(xiě)樣例代碼簡(jiǎn)要說(shuō)明如何使用 I2C 模塊。

      2

      I2C 簡(jiǎn)介

      I2C 協(xié)議為 Philips 公司提出的一種雙線制串行通信協(xié)議,支持半雙工數(shù)據(jù)通信,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于電子電路產(chǎn)品中。常見(jiàn)的采用 I2C 通信協(xié)議的設(shè)備有 LCD 顯示屏驅(qū)動(dòng)器、存儲(chǔ)器E2PROM、音頻 CODEC 等等。

      SMBus 總線基于 I2C 協(xié)議進(jìn)行優(yōu)化,為系統(tǒng)和電源控制相關(guān)的管理任務(wù)提供控制總線,因應(yīng)用于控制系統(tǒng),所以 SMBus I2C 協(xié)議相比更注重于通信過(guò)程中的實(shí)時(shí)響應(yīng)。

      3

      HC32F460 系列的 I2C

      HC32F460 系列的集成電路總線(I2C)模塊支持 I2C 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,還可配置為支持 SMBus Ver2.0 總線協(xié)議。本系列芯片擁有 3 個(gè)獨(dú)立的 I2C 外設(shè)模塊,I2C1~I2C3。

      I2C 模塊基本功能如下:

      ?

      支持多主多從

      ?

      支持標(biāo)準(zhǔn)模式 100Kbps,快速模式 400Kbps。

      ?

      可以設(shè)定 2 個(gè)從機(jī)地址,可以設(shè)定 7 位地址格式和 10 位地址格式,能檢測(cè)到廣播呼叫地址。

      ?

      I2C 協(xié)議握手功能、仲裁功能、SCL 時(shí)鐘同步功能。

      ?

      輸入信號(hào)數(shù)字濾波及模擬濾波功能

      ?

      2種復(fù)位方式

      ?

      4種中斷和事件輸出

      ?

      可實(shí)現(xiàn) DMA 方式通信

      針對(duì) SMBus 總線模式可支持功能如下:

      ?

      數(shù)據(jù)傳輸速度支持 10Kbps~100Kbps

      ?

      SCL 電平超時(shí)測(cè)量

      ?

      快速 ACK/NACK

      3.1 系統(tǒng)框圖

      I2C 模塊掛載于芯片外設(shè)總線 APB4,采用外設(shè)時(shí)鐘 PCLK3 進(jìn)行分頻產(chǎn)生波特率時(shí)鐘,單個(gè)通道 I2C 模塊系統(tǒng)框圖如圖所示。

      模塊內(nèi)部為數(shù)據(jù)端口 SDA 和時(shí)鐘端口 SCL 提供輸出控制和輸入濾波功能;數(shù)據(jù)輸出時(shí),輸出寄存器 I2CDTR 通過(guò)移位寄存器 I2CDSR 傳送數(shù)據(jù);數(shù)據(jù)輸入時(shí),輸入寄存器 I2CDRR 從移位寄存器 I2CDSR 中得到輸入數(shù)據(jù);模塊內(nèi)還包含 ACK 控制單元、仲裁單元、波特率控制單元、超時(shí)控制單元、中斷控制單元與發(fā)送接收控制單元一起實(shí)現(xiàn) I2C 通信功能。

      3.2

      硬件連接

      本系列 I2C 模塊支持多主多從的總線協(xié)議,推薦的總線結(jié)構(gòu)如圖所示??偩€的上拉電阻阻值由系統(tǒng)設(shè)計(jì)決定。

      芯片 I2C 功能引腳資源包含 3 個(gè)通道的 SDA SCL 端口,本系列芯片的 I2C 端口可以分配在功能組內(nèi)任意端口。端口配置原理及方法請(qǐng)參考本系列芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)的引腳配置及功能章節(jié),也可以參考廠商提供樣例和驅(qū)動(dòng)庫(kù)進(jìn)行配置。

      3.3

      I2C 協(xié)議

      I2C 總線協(xié)議請(qǐng)參考本系列芯片用戶手冊(cè)章節(jié) 27.3 的詳細(xì)介紹,包括 I2C 協(xié)議的開(kāi)始條件,地址傳送,數(shù)據(jù)傳送,停止條件,重新開(kāi)始條件,SCL 時(shí)鐘同步,仲裁、握手等。

      3.4

      I2C 模塊可配置功能

      以下 3.4.1~3.4.4 I2C 模塊的基本配置功能:

      3.4.1 濾波功能配置

      接收數(shù)據(jù)濾波功能分為數(shù)字濾波功能和模擬濾波功能。

      I2C 模塊的濾波功能默認(rèn)為禁止?fàn)顟B(tài),需要使用時(shí)請(qǐng)?jiān)?I2C 功能使能前通過(guò)寄存器 I2C_FLTR進(jìn)行配置。

      3.4.2 波特率配置

      根據(jù)數(shù)字濾波功能和 I2C 波特率分頻時(shí)鐘設(shè)置的不同.

      3.4.3 從機(jī)地址配置

      本系列芯片有個(gè)兩個(gè)從機(jī)地址寄存器 I2C_SLR0 I2C_SLR1 可以同時(shí)支持兩個(gè)從機(jī)地址,可以分別支持 7 位或 10 位從機(jī)地址。

      3.4.4 廣播地址匹配功能

      通過(guò)寄存器標(biāo)志位 I2C_CR1.GCEN 可以使能廣播地址匹配功能,使能后從機(jī)的 I2C 設(shè)備可以接收識(shí)別到地址為 0 的廣播命令并將 I2C_SR.GCF 標(biāo)志位置位。

      3.4.5 SMBus 主機(jī)地址匹配使能

      SMBus 模式使能在從機(jī)接收模式時(shí)可以配置主機(jī)地址配置使能、報(bào)警響應(yīng)地址匹配使能、默認(rèn)地址匹配使能。詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參考本系列芯片用戶手冊(cè) “27.3.2 地址匹配”章節(jié)。

      3.4.6 SMBus 超時(shí)測(cè)量

      SMBus 的超時(shí)測(cè)量包括 SCL 電平超時(shí)測(cè)量、從機(jī)的超時(shí)測(cè)量、主機(jī)的超時(shí)測(cè)量。本 I2C 模塊硬件支持 SCL 電平超時(shí)測(cè)量功能,通過(guò) TMOUTENHTMOUT LTMOUT 寄存器可以配置超時(shí)功能,詳細(xì)說(shuō)明請(qǐng)參考本系列芯片用戶手冊(cè) “27.3.2.3 SMBus 主機(jī)地址匹配”章節(jié)。從機(jī)超時(shí)測(cè)量和主機(jī)超時(shí)測(cè)量功能可以通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。

      3.4.7 快速 ACK 配置

      SMBus 接收模式時(shí),需要在第 8 個(gè)時(shí)鐘下降沿將 SCL 保持低電平,待 CPU 處理完數(shù)據(jù)報(bào)錯(cuò)誤碼(PEC)的寄存后,根據(jù)計(jì)算結(jié)果軟件寫(xiě)入 ACK 位來(lái)解除 SCL 低電平狀態(tài)??梢酝ㄟ^(guò)I2C_CR3.FACKEN 標(biāo)志位使能此功能。

      4

      樣例代碼

      4.1

      代碼介紹

      用戶可根據(jù)上述的工作流程編寫(xiě)自己的代碼來(lái)學(xué)習(xí)驗(yàn)證該模塊,也可以直接通過(guò)華大半導(dǎo)體的網(wǎng)站下載到設(shè)備驅(qū)動(dòng)庫(kù)(Device Driver Library, DDL)的樣例代碼并使用其中的 I2C 的樣例進(jìn)行驗(yàn)證。

      4.2 代碼運(yùn)行

      用戶可以通過(guò)華大半導(dǎo)體的網(wǎng)站下載到 HC32F460 DDL 的樣例代碼(i2c_at24c02),并配合評(píng)估用板(EV-HC32F460-LQFP100-050-V1.1)運(yùn)行相關(guān)代碼學(xué)習(xí)使用 i2C 模塊。

      5

      總結(jié)

      以上章節(jié)簡(jiǎn)要介紹了 HC32F460 系列的 I2C,說(shuō)明了 I2C 模塊的寄存器及初始化操作流程,并且演示了如何使用樣例代碼,在實(shí)際開(kāi)發(fā)中用戶可以根據(jù)自己的需要配置和使用 I2C 模塊。

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