AVR TWI（I2C）主机模式驱动程序解析

"这篇文档详细介绍了如何在AVR微控制器中实现TWI（I2C）主机模式的驱动程序，包括主机发送和接收模式的状态图，以及如何根据状态寄存器TWSR来判断和处理通信过程中的各种情况。文中还提到了利用WinAVR编译环境和util/twi.h头文件中的宏定义来简化编程工作。" 在AVR微控制器中，TWI（Two-Wire Interface）是一种标准的两线接口协议，用于设备间的通信，通常用于I2C总线。在I2C主机模式下，AVR控制器负责发起通信并控制数据传输的节奏。 主机发送模式的程序框架主要涉及以下几个步骤： 1. 初始化TWI接口，设置时钟速率。例如，可以设置`F_CPU`为8MHz，`TWI_SCL`为400kHz，这决定了I2C通信的速度。 2. 发送起始条件（START）以开始一个新的通信会话。 3. 发送Slave Address加上Write位（SLA+W），以指定目标从设备并表明接下来的数据传送方向是写操作。 4. 检查TWSR状态寄存器，如果返回状态码为0x18，说明从设备已应答，可以继续发送数据；若返回0x20，表示未收到应答，主机可以选择发送STOP条件结束会话或发送REPEATED START条件重新尝试。 主机接收模式的程序流程： 1. 同样先初始化TWI接口。 2. 发送起始条件，然后发送SLA+R（Slave Address加上Read位）启动读取操作。 3. 读取数据前，TWSR状态寄存器会提供信息，如是否成功发送了SLA+R。 4. 当接收到数据字节后，需要发送应答（ACK）或非应答（NACK）信号。如果需要读取更多数据，发送ACK；如果已完成读取，发送NACK。 5. 最后，发送停止条件（STOP）结束通信。 在编写驱动程序时，可以利用`util/twi.h`头文件中提供的宏定义，比如`TW_MT_SLA_NACK`（0x20），来简化代码并清晰地表示特定的TWI状态。这些宏帮助开发者更直观地理解和处理TWI通信过程中可能出现的各种情况。 AVR的TWI主机模式驱动程序设计关键在于理解并适当地处理TWI通信状态机，确保在每个状态下的正确响应。通过结合WinAVR这样的开发工具，开发者能够更容易地实现和调试TWI驱动，从而高效地与I2C总线上的其他设备进行通信。