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一、S5PV210的I2C控制器

1、為什么需要控制器？

• 通信雙方通過時序協調工作，但是時序比較復雜時，不利于SoC軟件完成；
• 于是SoC內部內置硬件的控制器來產生通信時序；
• 這樣我們寫軟件時只需要向控制器的寄存器中寫入配置值即可，控制器會產生適當的時序在通信線上和對方通信。

2、結構框圖

（1）時鐘部分

• 時鐘來源是PCLK_PSYS，經過內部分頻最終得到I2C控制器的CLK，通信中這個CLK會通過SCL線傳給從設備。

（2）I2C總線控制邏輯（主要體現在I2CCON、I2CSTAT這兩個寄存器）

• 主要負責產生I2C通信時序。
• 實際編程中要發送起始位、停止位、接收ACK等都是通過這兩個寄存器（背后所代表的電路模塊）實現的。

（3）移位寄存器（shift register）

• 將代碼中要發送的字節數據，通過移位寄存器變成連續的位，一個位一個位地丟給SDA線上去發送/接收。

（4）地址寄存器 + 比較器。

• 本I2C控制器做從設備的時候用。

3、I2C時鐘

（1）I2C時鐘源頭來源于PCLK（PCLK_PSYS，等于65MHz），經過了2級分頻后得到的。

（2）第一級分頻是I2CCON的bit6，可以得到一個中間時鐘I2CCLK（等于PCLK/16或者PCLK/512）。

（3）第二級分頻是得到最終I2C控制器工作的時鐘，以I2CCLK這個中間時鐘為來源，分頻系數為[1,16]。

（4）最終要得到時鐘是2級分頻后的時鐘，譬如一個可用的設置是：65000KHz/512/4=31KHz

4、主要寄存器

（1）I2CCON + I2CSTAT：主要用來產生通信時序和I2C接口配置。

（2）I2CADD：用來寫自己的slave address。

（3）I2CDS：發送/接收的數據都放在這里。
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二、X210板載gsensor介紹

1、原理圖分析

（1）gsensor的供電由PWMTOUT3引腳控制。

• 當PWMTOUT3輸出低電平時gsensor無電不工作；當輸出高電平時gsensor才會工作。

（2）gsensor的SDA和SCL接的是S5PV210的I2C端口0。

（3）將來編程時在gsensor_init函數中要去初始化相關的GPIO。要把相應的GPIO設置為正確的模式和輸入輸出值。

2、重力加速度傳感器簡介

（1）用在手機、平板、智能手表等設備上，用來感受人的手的移動，獲取一些運動的方向性信息用來給系統作為輸入參量。

（2）可以用來設計智能手表的計步器功能。

（3）重力加速度傳感器、地磁傳感器、陀螺儀等三個傳感器結合起來，都是用來感測運動的速度、方位等信息的，所以現在最新的有9軸傳感器，就是把三者結合起來，并且用一定的算法進行綜合得出結論，目的是更加準確。

（4）一般傳感器的接口有2種：模擬接口和數字接口。

• 模擬接口是用接口電平變化來作為輸出的（譬如模擬接口的壓力傳感器，在壓力不同時輸出電平在0～3.3V范圍內變化，每一個電壓對應一個壓力。），SOC需要用AD接口來對接這種傳感器對它輸出的數據進行AD轉換，轉換得到數字電壓值，再用數字電壓值去校準得到壓力值。
• 數字接口是后來發展出來的，數字接口的sensor是在模擬接口的sensor基礎上，內部集成了AD，直接（通過一定的總線接口協議，一般是i2C）輸出一個數字值的參數，這樣SoC直接通過總線接口初始化、讀取傳感器輸出的參數即可（譬如gsensor、電容觸摸屏IC）。

3、I2C從設備的設備地址

（1）KXTE9（重力加速度傳感器？）的I2C地址固定為0b0001111（0x0f）。

（2）I2C從設備地址本身是7位的，但是在I2C通信中發送I2C從設備地址時實際發送的是8位。

• 高7位（bit7-bit1）對應I2C從設備的7位地址，最低一位（LSB）存放R/W信息（即下一個數據是主設備寫從設備讀（對應0），還是主設備讀從設備寫（對應1））。

（3）對于KXTE9來說，主設備（SoC）發給gsensor信息時，SAD應該是：0b00011110(0x1E)；如果是主設備讀取gsensor信息時，SAD應該是：0b00011111（0x1F）。

4、I2C從設備的通信速率

（1）I2C協議本身屬于低速協議，通信速率不能太高。

（2）主設備和從設備本身都有最高的通信速率限制（屬于各個芯片本身的參數），實際編程時只要小于兩個即可。

（3）一般來說只能做從設備的sensor芯片本身i2c通信速率偏低，像KXTE9最高支持400KHz的頻率。

三、I2C總線通信流程

1、S5PV210的主發送流程圖

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2、S5PV210的主接收流程圖

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3、gsensor的寫寄存器流程圖

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4、gsensor的讀寄存器流程圖

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四、I2C通信代碼

1、I2C控制器初始化：s3c24xx_i2c_init

（1）初始化做的事情：初始化GPIO，設置IRQEN和ACKEN，初始化I2C時鐘

2、I2C控制器主模式開始一次讀寫：s3c24xx_i2c_message_start

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3、I2C控制器主模式結束一次讀寫：s3c24xx_i2c_stop

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4、框架分析

（1）分析內容

• 我們最終目的是通過讀寫gsensor芯片的內部寄存器來得到一些信息。
• 為了完成這個目的，我們需要能夠讀寫gsensor的寄存器，根據gsensor的規定我們需要按照一定的操作流程來讀寫gsensor的內部寄存器，這是一個層次（姑且叫做傳輸層、協議層、應用層）。
• 我們要按照操作流程去讀寫寄存器，就需要考慮I2C接口協議（這就是所謂的物理層，本質就是那些時序）。
• 此時主機SoC有或者沒有控制器，有控制器時考慮控制器的寄存器，沒控制器時要自己軟件模擬時序。
• 協議層的代碼主要取決于gsensor芯片；物理層代碼主要取決于主機SoC。

（2）操作函數

gsensor寫寄存器：gsensor_i2c_write_reg

gsensor讀寄存器：gsensor_i2c_read_reg

gsensor編程：gsensor_initial等

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的s5pv210——I2C的代码实践的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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