?? twi.c
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/*函數的使用說明：
1.該twi模塊包含四種工作模式，主發，主收，從收，從發，其中主發由
twiWriteByte(從機地址，要發送的數據)實現，主收由twiReadByte(從機地址)實現，從機
的發送與接收均通過中斷實現
2.在從機模式下，需調用twi_init()來使能并初始化twi總線
3.在主機模式下，調用twiWriteByte(從機地址，要發送的數據）向指定的從機寫入數據，
調用twiReadByte(從機地址)從指定的從機讀取數據，然后可通過查詢錯誤狀態error_state
的值決定下一步如何操作。
*/
//************************* 頭文件 ******************************************
#include "twi.h"
//TWI同程序的接口參數
//receive_data,error_state不用設置
extern char receive_data; // 接收到的數據
extern char error_state; // twi錯誤狀態
//以下三個參數根據需求進行設置
extern char slave_address; // 設置從機地址，Bits 7..1:存放從機地址，Bit 0：最低位為廣播識別使能位
extern char bit_race; // 設置主機模式的比特率，SCL=CPU頻率/(16+2*(TWBR)*4TWPS),TWPS在4的指數位置
extern char send_data; // 從機發送模式下從機向主機發送的數據
//*************************** twi錯誤狀態說明*********************************
// 0：twi傳送無錯誤
// 1：在主發模式下，SLA+W已發送，返回NOT ACK
// 2：在主發模式下，DATA已發送，返回NOT ACK
// 3：在主發模式下，SLA+W或者數據的仲裁失敗
// 4：在主收模式下，SLA+R或者數據的仲裁失敗
// 5：在主收模式下，SLA+R已發送，返回NOT ACK
// 6：在主發模式下，START信號發送不成功
// 7：在主收模式下，START信號發送不成功
// 8：在主收模式下，數據接受完成
// 9：在主收模式下，數據接受不成功
//*****************************************************************************
//*************************** twi stop 信號延時時間 ****************************
//******************************************************************************
void StopDelay(void)
{
unsigned int i;
for(i = 0;i < 20;i ++);
}
//******************************* twi 啟動總線*********************************
//******************************************************************************
void start(void)
{
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA) | (1 << TWEN); //發出start信號
_NOP();
_NOP();
}
//************************** twi 釋放總線************************************
//***************************************************************************
void stop(void)
{
TWCR = (1 << TWINT) |(1 << TWEN)|(1 << TWSTO); //發出stop信號
StopDelay(); //等待總線恢復
TWCR= 0x45;
}
//****************************** twi 初始化*************************************
// TWCR: 控制寄存器，用來控制TWI操作，說明如下：
// Bit 7-TWINT：中斷標志位，Bit 6-TWEA：使能應答位，Bit 5-TWSTA：START狀態位
// Bit 4-TWSTO：STOP狀態位，Bit 3-TWWC: 寫沖突標志，Bit 2-TWEN：TWI使能位
// Bit 1-RES：保留，Bit 0-TWIE：中斷使能
// TWSR: 狀態寄存器，Bits 7..3:表示了TWI總線的當前狀態，讀取時需屏蔽低三位的值，Bits 1..0-TWPS:TWI預分頻位
// TWBR: 比特率寄存器，用來設置TWI的工作頻率，計算公式為：SCL=CPU頻率/(16+2*(TWBR)*4TWPS),TWPS在4的指數位置
// TWAR: 從機地址寄存器，Bits 7..1:存放從機地址，Bit 0：最低位為廣播識別使能位
// TWDR: 數據寄存器，用來存放接收或要發送的地址和數據
//******************************************************************************
void twi_init(void)
{
TWCR= 0x00; //disable twi
TWSR= 0x00; //set prescale為1
TWAR= slave_address; //set slave address
TWCR= 0x45; //enable twi
}
//************************** 檢測發送時的狀態碼 ****************************
//**************************************************************************
/*void checkstate(void)
{
unsigned char TWSR_state;
TWSR_state = TWSR & 0xf8; //屏蔽第三位讀取狀態
switch(TWSR_state)
{
case 0x08:error_state=0;break; // START已發送
case 0x18:error_state=0;break; // SLA+W已發送，接收到ACK
case 0x20:error_state=1;break; // SLA+W已發送，接收到NOT ACK
case 0x28:error_state=0;break; // 數據已發送，接收到ACK
case 0x30:error_state=2;break; // 數據已發送，接收到NOT ACK
case 0x38:error_state=3;break; // SLA+W或數據的仲裁失敗
default: break;
}
TWCR=0x45;
}
//********** twi主機發送，向地址為WriteAddress的從機發送1個字節數據************
// 入口參數1：WriteAddress：從機地址
// TWDR中存放的高七位為地址，最低位表示讀寫控制，0為寫，1為讀
// 入口參數2：data，向從機寫的數據
//******************************************************************************
void twiWriteByte(unsigned char WriteAddress,char data)
{
unsigned char TWCR_state;
char i=0;
error_state=0;
//初始化 twi
twi_init();
//發送START信號
start();
TWCR_state = TWCR & 0x80;
while((TWCR_state == 0x00))
{
i++;
if(i>=10){error_state=6;break;}
TWCR_state = TWCR & 0x80; //輪循等待START信號發送完成
}
//若START發送成功，發送從機地址
if(error_state==0)
{
TWDR = WriteAddress; //發地址
_NOP();
_NOP();
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
TWCR_state = TWCR & 0x80;
while(TWCR_state == 0x00)
{TWCR_state = TWCR & 0x80;} //輪循查詢地址是否發送
checkstate();
}
//若從機地址發送成功，向從機發送數據
if(error_state==0)
{
TWDR = data; //發數據
_NOP();
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN);
TWCR_state = TWCR & 0x80;
while(TWCR_state == 0x00) TWCR_state = TWCR & 0x80; //輪循查詢數據是否發送
checkstate();
}
//發送STOP，退出總線控制
stop();
}
//************** twi主機接收，從地址為ReadAaddress的從機接收1個字節*************
// 入口參數1：ReadAaddress：從機地址
// TWDR中存放的高七位為地址，最低位表示讀寫控制，0為寫，1為讀
//******************************************************************************
void twiReadByte(unsigned char ReadAaddress)
{
unsigned char TWCR_state;
char i=0;
error_state=0;
//初始化 twi
twi_init();
//發送START信號
start();
TWCR_state = TWCR & 0x80;
while((TWCR_state == 0x00))
{
i++;
if(i>=10){error_state=7;break;}
TWCR_state = TWCR & 0x80; //輪循等待START信號發送完成
}
//若START信號發送完成，發送讀地址，并讀取數據
if(error_state==0)
{
TWDR = ReadAaddress; //發地址
_NOP();
_NOP();
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN)|( 1<<TWIE )|(1 << TWEA);
while(error_state==0)
{i++;if(i>150){error_state=9;break;}};
}
//發送STOP，退出總線控制
stop();
}*/
//************** twi 中斷例程，接收數據 ****************************************
//******************************************************************************
//twi中斷服務程序
char twi_isr(void)
{
unsigned char TWSR_state;
TWSR_state = TWSR & 0xf8;
switch(TWSR_state)
{
//從機接收模式下的中斷程序
case 0x60: TWCR=0xc5;break; // SLA+W已經接收，ACK已返回（從機被尋址，等待主機發送數據）
case 0x80: receive_data = TWDR;TWCR=0xc5;break; // 數據已接收，ACK已返回（接收數據）
case 0x88: TWCR=0xc5;break; // 數據已接收，NOT ACK已返回（下一步：退出總線）
case 0xA0: TWCR=0xc5;break; // 接收到STOP或重復的START信號（停止接收數據）
/* //主機接收模式下的中斷程序
case 0x38: error_state=4;TWCR=0xc5;break; // SLA+R或NOT ACK仲裁失?。ㄏ乱徊剑和顺隹偩€）
case 0x40: TWCR=0xc5; break; // SLA+R已發送，接收到ACK（從機被尋址，主機等待接收數據）
case 0x48: error_state=5;TWCR=0xc5;break; // SLA+R已發送，接收到NOT ACK（下一步：退出總線）
case 0x50: receive_data = TWDR;_NOP();_NOP();error_state=8;TWCR = 0xc4;break; // 接收到數據，ACK已返回（接收數據）
case 0x58: receive_data = TWDR;_NOP();_NOP();error_state=8;TWCR = 0xc4;break; // 接收到數據，NOT ACK已返回（下一步：退出總線）
//從機發送模式
case 0xA8: TWDR= send_data;_NOP();_NOP();TWCR= 0x85; break; // SLA+R已接收，ACK已返回（從機被尋址，開送發送數據）
case 0xB8: TWCR= 0xc5;break; // TWDR里的數據已發送，接受到ACK（主機接收到數據，繼續發送數據）
case 0xC0: TWCR= 0xc5;break; // TWDR里的數據已發送，接受到NOT ACK（下一步：退出總線）
case 0xC8: TWCR= 0xc5;break; // TWEA=0,接收到ACK（停止發送數據，退出發送）
*/
//其他狀態碼
case 0xf8: break; // 等待或進行當前傳輸
case 0x00: TWCR= 0x95;break; // 非法的START或STOP引起的總線錯誤（釋放總線）
default: break;
}
return receive_data; // 返回接收到的數據
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