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1、两线接口(TWI),特性,AT91SAM7系列微控制器具有一到两个TWI接口（也就是I2C接口），可以实现TWI的各种传输特性，具有如下特性： 1、TWI 由一根时钟线及一根传输速度达到400 Kb/s 的数据线组成，以字节为单位进行传输。它适用于任何的Atmel 两线总线串行EEPROM 中。 2、TWI 可编程作为主机进行连续或单字节访问。 3、可配置波特率发生器允许输出数据速率在内核时钟频率的一个宽范围内进行调整。 4、可配置为主机、从机或主/从机； 可编程时钟可实现通讯速率控制； 主机从机之间双向数据传输； 同时发送的主机之间进行仲裁，避免了总线数据的冲突。,I2C 接口,I2C简介,
2、I2C接口是Philips推出的一种串行总线方式，用于IC器件之间的通信。它通过SDA（串行数据线）和SCL（串行时钟线）两根线在连到总线上的器件之间传送信息，并通过软件寻址识别每个器件，而不需要片选线。 I2C接口的标准传输速率为100Kbit/s，最高传输速率可达400Kbit/s。,I2C接口,I2C简介电气连接,I2C总线接口均为开漏或开集电极输出，因此需要为总线增加上拉电阻Rp。,总线速率越高，总线上拉电阻就越小，100Kbit/s总线速率，通常使用5.1K欧姆的上拉电阻,TWI简介总线时序,TWD线上数据必须为8位。数据传输是高位在先；每字节后必须有应答信号。每次传输的字节数目没有
3、限制。每次传输以START 状态开始，以STOP状态停止。,第一字节,主机初始化Start状态后，向主机模式寄存器(TWI_MMR中DADR)发送一个7位从机地址，以通知从机器件。从机地址后的位表示传输方向(写或读)。该位为0，说明是写操作(发送操作)；若该位为1，说明为数据读请求( 接收操作)。,TWI简介总线时序,TWI总线数据传送时，每传送一个字节数据后都必须有应答信号（A）。主控器接收数据时，如果要结束通信时，将在停止位之前发送非应答信号（ ）。,TWI简介总线时序,AT91SAM7XXX在TWI通信中,TWI具有2种操作模式：主发送模式、主接收模式,TWI简介传输格式,TWI接口可执
4、行多种传输格式 (7位从机地址，10位从机地址)。通过主机模式寄存器(TWI_MMR)配置三个内部地址字节。若从机仅支持7 位地址，IADRSZ 必须置为0。若从机地址大于7 位，用户必须配置地址大小(IADRSZ) 并在内部地址寄存器(TWI_IADR) 中设置其它从机地址位。,TWI接口,寄存器描述,TWI接口包含个寄存器(I2C接口包含7个寄存器)。,寄存器描述TWI控制寄存器,TWI_CR寄存器：,寄存器描述TWI主机模式寄存器,寄存器描述TWI内部地址寄存器,寄存器描述TWI时钟波形发生器寄存器,寄存器描述TWI状态寄存器,寄存器描述TWI中断使能寄存器,寄存器描述TWI控制清零寄存
5、器,寄存器描述TWI中断禁用寄存器,寄存器描述TWI中断屏蔽寄存器,寄存器描述TWI接收保持寄存器,TWI接口,使用TWI接口的注意要点,TWI接口的引脚为开漏输出，必须在TWI总线上接上拉电阻。通信速率越快，电阻值越小； 总线上各器件的地址不能冲突； 编程时需要仔细处理每个状态，注意各状态之间的转移关系。,TWI接口,TWI应用示例,AT91SAM7XXX对于TWI通信的处理是基于状态标志进行的，不同的模式之间具有相通的分析方法，这里仅介绍常用的主发送和主接收模式。,TWI应用示例,主模式设置,主模式初始化流程,主程序流程,TWI应用示例,主模式设置,主模式初始化流程,主模式设置,void
6、InitTwi(void) AT91F_TWI_CfgPIO(); /配置TWI的TWD和TWCK管脚 AT91F_PIO_CfgOpendrain(AT91C_BASE_PIOA,(unsigned int)AT91C_PA3_TWD); AT91F_TWI_CfgPMC (); /使能TWI外围时钟 AT91F_TWI_Configure (AT91C_BASE_TWI); /将TWI设置成主模式 AT91F_SetTwiClock(AT91C_BASE_TWI); /计算、设置时钟发生寄存器 ,初始化代码,TWI应用示例,AT91SAM7XXX在该模式下作为主控器，向从机发送数据。数据流
7、向如下图所示：,主机发送,AT91SAM7X256（主）,TWI应用示例,主模式数据发送的时序格式,主机发送,第一字节的前七位包含接收器件的从地址，第8位表示为写操作。,TWI应用示例,主模式数据发送的时序格式,主机发送,(1) (2) (3) (3) (4),通过软件置位STA进入TWI主发送模式，TWI逻辑在总线空闲后立即发送一个起始信号； 在起始信号发送结束后，SI置位。将从机地址和写操作位装入I2DAT，然后清零SI，将第一字节数据发出； 当从机地址和W位发送结束并收到应答位(A)后，SI位再次置位。此时将要发送的数据装入I2DAT，开始发送数据； 在数据正确发送后，SI置位。此时如果
8、要结束本次操作，那么置位STO位，发送结束信号。,TWI应用示例,主模式数据发送的时序格式,主机发送,在通信过程中，随着通信阶段的不同，STAT寄存器中的状态号也相应的变化，并引起中断。在中断服务程序中，根据当前的状态号来决定下一步的处理。如果当前的状态号不符合正常操作的流程，那么就要作出相应的错误处理，比如重新启动总线等。,主模式数据发送流程图,TWI应用示例,AT91SAM7XXX在该模式下作为主控器，接收从机发出的数据。数据流向如下图所示：,主机接收,AT91SAM7XXX（主）,TWI应用示例,主模式数据接收的时序格式,主机接收,第一字节的前七位包含接收器件的从地址，第8位为1，表示读
9、操作。,TWI应用示例,主模式数据接收的时序格式,主机接收,(1) (2) (3) (4) (4),通过软件置位STA进入TWI主发送模式，TWI逻辑在总线空闲后立即发送一个起始信号； 在起始信号发送结束后，SI置位。将从机地址和读操作位装入I2DAT，然后清零SI，将第一字节数据发出； 当从机地址和R位发送结束并收到应答位(A)后，SI位再次置位。此时设置AA位，然后清零SI位，开始接收数据； 每接收到一字节数据，SI位再次置位，此时可以再次接收数据，或者置位STO结束总线。,在通信过程中，随着通信阶段的不同，I2STAT寄存器中的状态号也相应的变化，并引起中断。在中断服务程序中，根据当前的状态号来决定下一步的处理。如果当前的状态号不符合正常操作的流程，那么就要作出相应的错误处理，比如重新启动总线等。,TWI应用示例,主模式数据接收的时序格式,主机接收,主模式数据接收流程图,xiexie!,谢谢！,
