IAR For AVR 两线串行接口 TWI 应用

废话说完，开始正题。这次是关于在ATMega16 平台下的硬件IIC(还不太习惯说TWI)的使用。在ATMega16的Datasheet里我们可以看到很强大的功能，主从设置很多。本文只说一种最常用的方式，那就是“ATMega16 硬件TWI 的 扫描发送 和 扫描读取”。

首先要明确TWI 发送和接受的流程：

发送：

1，设定数据传输波特率

2，发送START信号，等待应答 ==》 《== 应答信号

3，发送芯片地址，等待应答 ==》 《==应答信号

4，发送数据的绝对地址，等待应答 ==》 《==应答信号

5，发送要写入的数据，等待应答 ==》 《==应答信号

6，发送STOP信号，释放总线==》 数据写入成功

接收：

1，设定数据传输波特率

2，发送START信号，等待应答 ==》 《== 应答信号

3，发送芯片地址，等待应答 ==》 《==应答信号

4，发送数据的绝对地址，等待应答 ==》 《==应答信号

5，发送RESTART信号，等待应答 ==》 《==应答信号

6，发送芯片地址并注明读操作，等待应答 ==》 《==应答信号

7，读取数据，等待应答 ==》 《==应答信号

8，发送STOP信号，释放总线 ==》 数据读操作成功

应用芯片 ：ATMega 16 晶振 ： 7.3728

代码文件：Project

|___TWI.C

| |_____IAR_DELAY.H

|___UART.C

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

IAR_DELAY.H

#ifndef __IAR_DELAY_H
#define __IAR_DELAY_H

#include

#define XTAL 7.3728 //可定义为你所用的晶振频率（单位Mhz）

#define delay_us(x) __delay_cycles ( (unsigned long)(x * XTAL) )
#define delay_ms(x) __delay_cycles ( (unsigned long)(x * XTAL*1000) )
#define delay_s(x) __delay_cycles ( (unsigned long)(x * XTAL*1000000) )

#endif

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

UART.C

#include
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

//###########################################################
/*串口初始化函数*/
voidUart_Init(void)
{
UCSRB = (1< UCSRC = (1<

UBRRH=0x00; //设置波特率寄存器低位字节
UBRRL=47; //9600 //设置波特率寄存器高位字节

DDRD_Bit1=1; //配置TX为输出（很重要）
}
//###########################################################
/*发送一个字符数据，查询方式*/
voidUart_Transmit(uchar data)
{
while(!(UCSRA&(1< //while(UCSRA_UDRE==0); /* 等待发送缓冲器为空*/
UDR = data; /* 发送数据*/
}

@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

#include
#include "IAR_DELAY.H"
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int

void Uart_Init(void);
void Uart_Transmit(uchar data);

//变量声明
#define EEPROM_BUS_ADDRESS 0xA0 //器件地址
/*#####################################################################*/
/*从器件地址位定义：______________________________________-------------*/
/* AT24C02 | 1 | 0 | 1 | 0 | A2 | A1 | A0 | R/~W |------------*/
/* ---------------------------------------------------*/
/*#####################################################################*/
//主机发送模式时各状态字的后续动作
#define TW_START 0x08 //开始信号已发出
#define TW_REP_START 0x10 //重复开始信号已发出
#define TW_MT_SLA_ACK 0x18 //写字节已发出并受到ACK信号
#define TW_MT_SLA_NACK 0x20 //写字节已发出并受到NACK信号
#define TW_MT_DATA_ACK 0x28 //数据已发出并受到ACK 信号
#define TW_MT_DATA_NACK 0x30 //数据已发出并受到NACK 信号
#define TW_MT_ARB_LOST 0x38 //丢失总线控制权
//主机接收模式时各状态字的后续动作
#define TW_MR_ARB_LOST 0x38 //丢失总线控制权，未收到应答信号
#define TW_MR_SLA_ACK 0x40 //读命令已发出并受到ACK
#define TW_MR_SLA_NACK 0x48 //读命令已发出并受到NACK
#define TW_MR_DATA_ACK 0x50 //数据已收到，ACK已发出
#define TW_MR_DATA_NACK 0x58 //数据已收到，NACK已发出

#define IIC_Start() TWCR =(1< // TWSTA位 会让硬件在总线上产生一个START的信号 , 声明自己希望成为主机
// TWEN 位 使能TWI功能,将 PC0 和 PC1 管脚切换到第二功能上来， 如果清零则为中断 TWI的传输
#define IIC_Stop() TWCR =(1<

#define IIC_Wait() while(!(TWCR&(1<

//##############################################################################
/*I2C总线单字节写入*/
unsigned char twi_write(unsigned char addr, unsigned char dd)
{
TWBR = 10; //设定波特率

/*start 启动*/
IIC_Start(); //硬件发送START信号，并且清零TWINT位，使能硬件TWI，使TWI开始工作
IIC_Wait(); //等待 发送START完成 TWINT位置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x08) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量，如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*SLA_W 芯片地址*/
TWDR = EEPROM_BUS_ADDRESS ; //芯片地址 0xA0 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x18) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*addr 操作地址*/
TWDR = addr; //将写入数据的绝对地址 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x28) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*dd 写入数据*/
TWDR = dd; //将要写入的数据 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x28) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*stop 停止*/
IIC_Stop(); //数据传输完成，发送STOP信号，释放对总线的控制
return 1; //写入数据成功 ，返回1 ，用来判断是否成功写入数据

}
//##############################################################################
/*I2C总线单字节读取*/
unsigned char twi_read(unsigned char addr)
{

unsigned char Receive_Byte ;
TWBR = 2; //设定波特率

/*start 启动*/
IIC_Start(); //硬件发送START信号，并且清零TWINT位，使能硬件TWI，使TWI开始工作
IIC_Wait(); //等待 发送START完成 TWINT位置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x08) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量，如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*SLA_W 芯片地址*/
TWDR = EEPROM_BUS_ADDRESS; //芯片地址 0xA0 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x18) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*addr 操作地址*/
TWDR = addr; //将写入数据的绝对地址 ，赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x28) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*restart 重启动*/
IIC_Start(); //硬件发送 RESTART 信号，并且清零TWINT位，使能硬件TWI，使TWI开始工作
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x10) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*SLA_R 芯片地址*/
TWDR = 0xA1; //芯片地址 0xA0 并注明是读取操作（最后一位为 1 ），赋值给数据寄存器 TWDR ，等待发送
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x40) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0

/*读取数据*/
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWEN); //对控制寄存器TWCR的 TWINT 位软件写1进行清零，然后 使能TWI硬件接口 ，让TWI进行工作，发送 TWDR寄存器 中的数据
IIC_Wait(); //等待数据发送完毕 TWINT重新置位
if ((TWSR & 0xF8) != 0x58) return 0;//检测到TWINT位置位，比对TWSR寄存器内的状态量 ， 如果正确则向下进行数据传输，错误返回 0
Receive_Byte = TWDR; //读取到的数据放到局部变量里

/*stop 停止*/
IIC_Stop(); //数据传输完成，发送STOP信号，释放对总线的控制

return Receive_Byte; //将读取到的数据作为函数的输出

}
//##############################################################################
/*主函数*/
void main(void)
{
uchar c,d;
Uart_Init(); //串口初始化
delay_us(20);
Uart_Transmit(0x55); //测试串口

c = twi_write(0x51,0xf8); //在地址0x51里写入数据0x22
Uart_Transmit(c); //将返回值发送到串口测试是否写入成功

delay_ms(2);

d = twi_read(0x51); //将地址0x51里的数据读出来
Uart_Transmit(d); //将读取到的数据发送串口
while(1);
}