// C8051F020 通過SMBus 與三個EEPROM 接口的示例代碼。
// 該程序假設三個具有16 位地址空間的EEPROM 連在SCL 和SDA 線上，
// 被配置為具有如下從地址：
// CHIP_A = 1010000
// CHIP_B = 1010001
// CHIP_C = 1010010
// 從狀態和競爭狀態沒有定義。假設C8051F020 為系統中唯一的主器件。
// 功能：SM_Send 執行向指定EEPROM 的單字節寫操作
// SM_Receive 執行從指定EEPROM 地址讀一個字節的操作（兩者都用到存儲器地址）
//
// 包含測試代碼部分。
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// 包含文件
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#include <c8051f020.h> // SFR 聲明
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// 全局常量
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#define WRITE 0x00 		// SMBus 寫命令
#define READ 0x01 		// SMBus 讀命令
						// 器件地址（7 位，最低位沒使用）
#define CHIP_A 0xA0 	// 芯片A 的器件地址
#define CHIP_B 0xA2 	// 芯片B 的器件地址
#define CHIP_C 0xA4 	// 芯片C 的器件地址
			// SMBus 狀態
			// MT = 主發送器
			// MR = 主接收器
#define SMB_BUS_ERROR 0x00 		// （對所有方式）總線錯誤
#define SMB_START 0x08 			// (MT & MR)起始條件已發送
#define SMB_RP_START 0x10 		// (MT & MR)重復起始條件
#define SMB_MTADDACK 0x18 		// (MT) 從地址+ W 已發送；收到ACK
#define SMB_MTADDNACK 0x20 		// (MT) 從地址+ W 已發送；收到NACK
#define SMB_MTDBACK 0x28 		// (MT) 數據字節已發送；收到ACK
#define SMB_MTDBNACK 0x30 		// (MT) 數據字節已發送；收到NACK
#define SMB_MTARBLOST 0x38 		// (MT) 競爭失敗
#define SMB_MRADDACK 0x40 		// (MR) 從地址+ R 已發送；收到ACK
#define SMB_MRADDNACK 0x48 		// (MR) 從地址+ W 已發送；收到NACK
#define SMB_MRDBACK 0x50 		// (MR) 收到數據字節；ACK 已發送
#define SMB_MRDBNACK 0x58 		// (MR) 收到數據字節；NACK 已發送
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//全局變量
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char COMMAND; 		// 在SMBus 中斷服務程序中用于
					// 保存從地址+ R/W 位。
char WORD; 			// 保持SMBus 要發送的數據字節
					// 或剛收到的數據
char BYTE_NUMBER; 	// 在中用于檢查發送的是什么數據
					// 高地址字節、低地址字節或數據字節
unsigned char HIGH_ADD, LOW_ADD; 	// EEPROM 存儲器地址的高、低字節
bit SM_BUSY; 		// 該位在發送或接收開始時被置1，
					// 操作結束后由中斷服務程序清0
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// 函數原型
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void SMBus_ISR (void);
void SM_Send (char chip_select, unsigned int byte_address, char out_byte);
char SM_Receive (char chip_select, unsigned int byte_address);
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// 主程序
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//
// 主程序配置交叉開關和SMBus，并測試SMBus 與三個EEPROM 之間的接口
void main (void)
{
	unsigned char check; 		// 用于測試目的
	WDTCN = 0xde; 				// 禁止看門狗定時器
	WDTCN = 0xad;
	OSCICN |= 0x03; 			// 設置內部振蕩器為最高頻率(16 MHz)
	XBR0 = 0x01; 				// 通過交叉開關將SMBus 連到通用I/O 引腳;P0.0,P0.1
	XBR2 = 0x40; 				// 允許交叉開關和弱上拉
	SMB0CN = 0x44; 				// 允許SMBus 在應答周期發送ACK
	SMB0CR = -80; 				// SMBus 時鐘頻率= 100kHz.
	EIE1 |= 2; 					// SMBus 中斷允許
	EA = 1; 					// 全局中斷允許
	SM_BUSY = 0; 				// 為第一次傳輸釋放SMBus。
// 測試代碼-------------------------------------------------------------
	SM_Send(CHIP_A, 0x0088, 0x53); 		//發送0x53（數據）到CHIP_A 的地址0x88
	SM_Send(CHIP_B, 0x0001, 0x66); 		//發送0x66（數據）到CHIP_B 的地址0x01
	SM_Send(CHIP_C, 0x0010, 0x77);
	SM_Send(CHIP_B, 0x0333, 0xF0);
	SM_Send(CHIP_A, 0x0242, 0xF0);
	check = SM_Receive(CHIP_A, 0x0088); // 讀CHIP_A 的地址0x88
	check = SM_Receive(CHIP_B, 0x0001); // 讀CHIP_B 的地址0x01
	check = SM_Receive(CHIP_C, 0x0010);
	check = SM_Receive(CHIP_B, 0x0333);
	check = SM_Receive(CHIP_A, 0x0242);
// 代碼結束----------------------------------------------------------
}
// SMBus 字節寫函數-----------------------------------------------------
// 向給定存儲器地址寫一個字節
// out_byte = 待寫數據
// byte_address = 待寫存儲器地址（2 字節）
// chip_select = 待寫EEPROM 芯片的器件地址
void SM_Send (char chip_select, unsigned int byte_address, char out_byte)
{
	while (SM_BUSY); 					// 等待SMBus 空閑
	SM_BUSY = 1; 						// 占用SMBus（設置為忙）
	SMB0CN = 0x44; 						// SMBus 允許，應答周期發ACK
	BYTE_NUMBER = 2; 					// 2 地址字節
	COMMAND = (chip_select | WRITE); 	// 片選+ WRITE
	HIGH_ADD = ((byte_address >> 8) & 0x00FF); // 高8 位地址
	LOW_ADD = (byte_address & 0x00FF); 	// 低8 位地址
	WORD = out_byte; 					// 待寫數據
	STA = 1; 							// 啟動傳輸過程
}
// SMBus 隨機讀函數-----------------------------------------------------
// 從給定存儲器地址讀一個字節
// byte_address = 要讀取的存儲器地址
// chip_select = 待讀EEPROM 的器件地址
char SM_Receive (char chip_select, unsigned int byte_address)
{
	while (SM_BUSY); 					// 等待總線空閑
	SM_BUSY = 1; 						//占用SMBus（設置為忙）
	SMB0CN = 0x44; 						// 允許SMBus，應答周期發ACK
	BYTE_NUMBER = 2; 					// 2 地址字節
	COMMAND = (chip_select | READ); 	// 片選+ READ
	HIGH_ADD = ((byte_address >> 8) & 0x00FF); // 高8 位地址
	LOW_ADD = (byte_address & 0x00FF); 	// 低8 位地址
	STA = 1; 							// 啟動傳輸過程
	while (SM_BUSY); 					// 等待傳輸結束
	return WORD;
}
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// 中斷服務程序
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// SMBus 中斷服務程序
void SMBUS_ISR (void) interrupt 7
{
	switch (SMB0STA){ 					// SMBus 狀態碼（SMB0STA 寄存器）
// 主發送器/接收器：起始條件已發送
// 在該狀態發送的COMMAND 字的R/W 位總是為0(W)，
// 因為對于讀和寫操作來說都必須先寫存儲器地址。
	case SMB_START:
	SMB0DAT = (COMMAND & 0xFE); 		// 裝入要訪問的從器件的地址
	STA = 0; 							// 手動清除START 位
	break;
//主發送器/接收器：重復起始條件已發送。
// 該狀態只應在讀操作期間出現，在存儲器地址已發送并得到確認之后
	case SMB_RP_START:
	SMB0DAT = COMMAND; 					// COMMAND 中應保持從地址+ R.
	STA = 0;
	break;
// 主發送器：從地址+ WRITE 已發送，收到ACK。
	case SMB_MTADDACK:
	SMB0DAT = HIGH_ADD; 				// 裝入待寫存儲器地址的高字節
	break;
// 主發送器：從地址+ WRITE 已發送，收到NACK。
// 從器件不應答，發送STOP + START 重試
	case SMB_MTADDNACK:
	STO = 1;
	STA = 1;
	break;
// 主發送器：數據字節已發送，收到ACK。
// 該狀態在寫和讀操作中都要用到。BYTE_NUMBER 看存儲器地址狀態– 如果
// 只發送了HIGH_ADD，則裝入LOW_ADD。如果LOW_ADD 已發送，檢查COMMAND
// 中的R/W 值以決定下一狀態。
	case SMB_MTDBACK:
	switch (BYTE_NUMBER){
		case 2: 					// 如果BYTE_NUMBER=2，
		SMB0DAT = LOW_ADD; 			// 只發送了HIGH_ADD。
		BYTE_NUMBER--; 				// 減1，為下一輪作準備
		break;
		case 1: 					// 如果BYTE_NUMBER=1，LOW_ADD 已發送。
		if (COMMAND & 0x01) 		// 如果R/W=READ，發送重復起始條件
		STA = 1;
		else{
		SMB0DAT = WORD; 			// 如果R/W=WRITE，裝入待寫字節
		BYTE_NUMBER--;}
		break;
		default: 					// 如果BYTE_NUMBER=0，傳輸結束
		STO = 1;
		SM_BUSY = 0; 				// 釋放SMBus
		}
		break;
// 主發送器：數據字節已發送，收到NACK。
// 從器件不應答，發送STOP + START 重試
	case SMB_MTDBNACK:
	STO = 1;
	STA = 1;
	break;
// 主發送器：競爭失敗
// 不應出現。如果出現，重新開始傳輸過程
	case SMB_MTARBLOST:
	STO = 1;
	STA = 1;
	break;
// 主接收器：從地址+ READ 已發送。收到ACK。
// 設置為在下一次傳輸后發送NACK，因為那將是最后一個字節（唯一）。
	case SMB_MRADDACK:
	AA = 0; 						// 在應答周期NACK。
	break;
// 主接收器：從地址+ READ 已發送。收到NACK。
// 從器件不應答，發送重復起始條件重試
	case SMB_MRADDNACK:
	STA = 1;
	break;
// 收到數據字節。ACK 已發送。
// 該狀態不應出現，因為AA 已在前一狀態被清0。如果出現，發送停止條件。
	case SMB_MRDBACK:
	STO = 1;
	SM_BUSY = 0;
	break;
// 收到數據字節。NACK 已發送。
// 讀操作已完成。讀數據寄存器后發送停止條件。
	case SMB_MRDBNACK:
	WORD = SMB0DAT;
	STO = 1;
	SM_BUSY = 0; 					// 釋放SMBus
	break;
// 在本應用中，所有其它狀態碼沒有意義。通信復位。
	default:
	STO = 1; 						// 通信復位。
	SM_BUSY = 0;
	break;
	}
SI=0; 								// 清除中斷標志
}