2021年07月26日 | MC9S12XEP100 IIC模块 驱动程序

前言

相关理论

相关理论请自行参考数据手册。

此为我对数据手册IIC模块部分的翻译：https://blog.csdn.net/lin_strong/article/details/80259571

驱动模块简介

整个模块是中断驱动的，ISR的运行逻辑基本就是照着数据手册中给出的框图。

这里稍微有一点要注意的，就是在主机接收器的寻址周期(即图左边中间那个Master Rx)结束时不是要切换Rx mode并虚读么，这个时候应该要判断下下一个读的字节是不是最后一个，并据此来设置TXAK，而不应该像图上那样直接就触发下一个接收了，当然，驱动程序中已经写了这个逻辑了。

另外当前模块并不支持10bit 地址，主要就是暂时用不到，懒得写。

模块提供了模块初始化，主机发送/主机接收，函数注册的接口。

中断与主机接口之间采用信号量的方式进行通讯，主机接口先进行会导致中断的操作，然后阻塞地pend信号量；IIC的中断会驱动着完成后续的工作，然后post信号量并通知结果；然后主机接口就会成功pend到信号量，并得知操作结果。

模块内部提供了默认的信号量实现，当在RTOS中运行时，可以通过函数注册接口把操作系统提供的信号量函数给模块使用，这样就可以最大化内核的使用，减少无意义的任务切换开销。后面提供了对uCOS-II进行适配的函数。

从机功能则是完全由中断驱动的，当使用从机功能时，要求用户按照声明的函数提供具体实现，当发生从机接收/从机发送时，对应的函数会被调用，以传递给用户刚刚收到的数据，或从用户处获取下一个要发送的数据。

头文件的配置中提供了一些宏以实现按照需求对代码进行精简，以及对模块进行配置。主要要记得根据自己的CPU频率修改IIC_INIT_IBFD的值。

由于模块是中断驱动的，一定要记得把中断向量指向中断服务例程IIC_ISR，并启用中断，使用uCOS-II的时候则要把中断向量指向.s文件中的IIC_uC_ISR。

代码

驱动模块

头文件：

/*

*******************************************************************************************

*

*                                    IIC INTERFACE

*                                       IIC接口

*

* File : IIC.h

* By   : Lin Shijun(http://blog.csdn.net/lin_strong)

* Date:  2019/03/26

* version: V1.4

* History: 2018/05/07  V1.0   the prototype

*          2018/05/15  V1.1   add the slave part of IIC.

*                             add the functions register, so user can change the behaviour

*                             of the module.

*                      V1.2   a tip on the ISR

*          2018/05/20  V1.3   figure out the method to make ISR in this module and in IIC_uCos

*                             compatible.

*          2019/03/26  V1.4   some modification to the malloc configuration.

* NOTE(s):  1. don't support 10-bit address for now.

*           2. this module is ISR-drived, so you must point the IIC_ISR to the corresponding

*              address and enable interrupt.

*           3. note that the funcitons in this module is not thread-safe.

*********************************************************************************************

*/

#ifndef   IIC_H

#define   IIC_H

/*

********************************************************************************************

*                                   INCLUDES

********************************************************************************************

*/

#include "common.h"

/*

******************************************************************************************

*                                    CONSTANT

******************************************************************************************

*/

// IIC address length

#define IIC_ADDRLEN_7BIT        0

#define IIC_ADDRLEN_10BIT       1

/*

*******************************************************************************************

*                               CONFIGURE 主配置

*******************************************************************************************

*/

// to exclude code for IIC slave mode.

// #define IIC_SLAVEMODE_DISABLE

// to exclude code for IIC master Rx mode.

// #define IIC_MASTER_RX_DISABLE

// to exclude code for IIC master Tx mode.

// #define IIC_MASTER_TX_DISABLE

// to enable debug message through standard printf

// #define _DEBUG

//************ 初始化配置 ***************//

// 根据手册设置分频寄存器

#ifndef IIC_INIT_IBFD

#define IIC_INIT_IBFD        0x94              // 总线时钟32MHz,设置SCL主频为100KHz

#endif

// IIC模块使用的地址长度

#ifndef IIC_INIT_ADDRLEN

#define IIC_INIT_ADDRLEN     IIC_ADDRLEN_7BIT  // 当前只支持7位地址，不支持10位的

#endif

// IIC模块使用的从机地址(定义在低7bits),如果启用了从机代码

#ifndef IIC_INIT_SLAVEADDR

#define IIC_INIT_SLAVEADDR   0x37

#endif

// 在等待模式下内部时钟是否停止

#ifndef IIC_INIT_STOPINWAIT

#define IIC_INIT_STOPINWAIT  TRUE

#endif

/*

****************************************************************************************

*                                  ERROR CODES

****************************************************************************************

*/

#define IIC_ERR_NULL    0

#define IIC_ERR_AUG     1      // 参数错误

#define IIC_ERR_NOACK   2      // 未收到答复

#define IIC_ERR_IBAL    3      // 仲裁丢失

#define IIC_ERR_IBB     4      // 总线忙

#define IIC_ERR_TIMEOUT 5      // 等待超时

#define IIC_ERR_UNKNOWN 6      // 未知错误

/*

******************************************************************************************

*                                  TYPE DEFINE

******************************************************************************************

*/

// Description: IIC内部阻塞等待时使用的函数，比如可以在其中添加线程Dly函数来实现阻塞等待时放弃CPU时间

// Arguments  : wCnt     当前等待次数计数

// return     : TRUE     继续等待

//              FALSE    停止等待，返回错误

typedef unsigned char (* IIC_FUNC_WAITFUNC)(unsigned long wCnt);

// IIC内部信号量相关函数，当使用操作系统时可以替换为操作系统的信号量

// Description: 等待信号量

// Arguments  : 

// return     : TRUE     成功pend到信号量

//              FALSE    等待超时或其他错误

typedef unsigned char (* IIC_FUNC_SEM_PEND)(void);

// Description: 发送信号量

// Arguments  : 

// return     : 

typedef void (* IIC_FUNC_SEM_POST)(void);

// Description: 重置信号量

// Arguments  : 

// return     : 

typedef void (* IIC_FUNC_SEM_RESET)(void);

/*

************************************************************************************

*                          FUNCTION PROTOTYPES  函数原型

************************************************************************************

*/

unsigned char IIC_Init(void);

#define IIC_ReceiveChar(calAddr,pChar)   IIC_Recv(calAddr,pChar,1)

unsigned char IIC_Recv(unsigned char calAddr,unsigned char *rBuf,unsigned short len);

#define IIC_SendChar(calAddr,pChar)      IIC_Send(calAddr,pChar,1)

unsigned char IIC_Send(unsigned char calAddr,unsigned char *sBuf,unsigned short len);

void IIC_FuncReg_Wait(IIC_FUNC_WAITFUNC f);

void IIC_FuncReg_Sem(IIC_FUNC_SEM_RESET r,IIC_FUNC_SEM_POST pt,IIC_FUNC_SEM_PEND pd);

// 启用从机时要求用户实现的函数

// 注意,这些函数是在ISR中被调用的

// Description: when is in slave Tx mode, to get the next byte to send from user.

// Argument : No    the number of current byte of this conversation. begin from 0;

// return   : the byte to send.

extern unsigned char IIC_Send_AsSlave(unsigned short No);

// Description: when is in slave Rx mode, to pass the next byte received to user.

// Argument : No    the number of current byte of this conversation. begin from 0;

//            c     the data recevied.

// return   : 

extern void IIC_Recv_AsSlave(unsigned short No,unsigned char c);

// ISR 中断服务例程

#pragma push

#pragma CODE_SEG __NEAR_SEG NON_BANKED

interrupt void near IIC_ISR(void);

#pragma pop

/*

************************************************************************************

*                          ERROR CHECK 错误检查

************************************************************************************

*/

#ifdef IIC_SLAVEMODE_DISABLE

  #ifdef IIC_MASTER_RX_DISABLE

    #ifdef IIC_MASTER_TX_DISABLE

      #error "can't exclude all slave and master code."

    #endif

  #endif

#endif

#endif  // of IIC_H

源文件：

/*

*******************************************************************************************

*

*                      MC9S12XEP100 IMPLEMENTATION OF IIC INTERFACES

*                               IIC接口的MC9S12XEP100实现

*

* File : IIC.c

* By   : Lin Shijun(http://blog.csdn.net/lin_strong)

* Date:  2019/03/26

* version: V1.4

* History: 2018/05/07  V1.0   the prototype

*          2018/05/15  V1.1   add the slave part of IIC.

*                             add the functions register, so user can change the behaviour

*                             of the module.

*                      V1.2   a tip on the ISR

*          2018/05/20  V1.3   figure out the method to make ISR in this module and in IIC_uCos

*                             compatible.

*          2019/03/26  V1.4   some modification to the malloc configuration.

*                             some modification to the code to eliminate compiler warning.