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TI__TMS320C2000__I2C模块参考指南.pdf
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更新于2023-05-14
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本文档依据 TMS320F28027 官方文档和 I2C 总线规范,其它 C2000 系列 MCU&DSP 可以参考本文档。
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TI TMS320C2000 I2C 模块参考指南
1 I2C 总线总体特征
I2C 总线只包含两条数据线:SDA 数据线和 SCL 时钟线。在 I2C 总线传输过程中,只有主机
设备牢牢控制着 SCL 时钟信号。SDA 信号线则可以由主机或从机控制。
图 1 I2C 总线连接图
SDA 和 SCL 都是双向线路,通过一个上拉电阻连接到正的电源电压(如上图),总线特征包
括:
a) 当场效应管接通时总线相当于接地,处于低电平状态;
b) 当场效应管断开时上拉电阻 Rp 将总线上拉至高电平;
c) 只要有设备将总线拉至低电平时,不管其它设备状态怎样,总线都将一直保持低电平;
d) 当总线空闲时时钟线和数据线路都处于高电平状态。
2 I2C 模块的时钟
I2C 模块作为一个外设模块受到外设时钟控制寄存器 PCLKCR0 管理,在配置 I2C 模块前应该
确认 I2C 模块的时钟被打开(SysCtrlRegs.PCLKCR0.bit.I2CAENCLK = 1; // I2C)。
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图 2 I2C 模块的时钟控制模块
如上图所示,系统时钟输出(SYSCLKOUT)直接输入到I2C模块,通过I2C分频寄存器(I2CPSC)
控制的分频器进行分频,生成的I2C模块时钟,模块时钟必须在7M~12M之间,这个时钟才是模块
直接使用的时钟信号。模块时钟可由下公式计算最终频率:
模块时钟频率
I2C 模块的分频器配置必须在 I2C 模块处于复位状态下进行,即 I2caRegs.I2CMDR.bit.IRS==0
时;分频器在 I2C 模块退出复位状态时开始工作;当 I2C 处于工作状态时操作 I2CPSC 寄存器是
无效的。
当 I2C 模块在 I2C 总线上被配置为主设备时,主设备一直控制 SCL 时钟总线,I2CCLKH 和
I2CCLKL 寄存器分别用于控制 SCL 时钟总线的高电平和低电平持续时间,如下图所示。
图 3 SCL 时钟高低电平时间控制逻辑
SCL 时钟总线的高电平和低电平持续时间可以下式表示:
其中
表示 I2C 模块时钟的周期值,
表示系统时钟的周期,d 表示分频延时值,可由下表
决定。
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表 1 I2C 分频延时值判定表
综上所述,对 I2C 模块的时钟配置流程:
a) 先配置外设时钟控制寄存器(PCLKCR0)使能 I2C 模块的输入时钟(SYSCLKOUT);
b) 配置 I2CPSC 寄存器以生成 I2C 模块时钟,操作必须在 I2C 模块复位期间;
c) 配置 I2CCLKH 和 I2CCLKL 寄存器以控制 SCL 时钟总线的高低电平持续时间;
d) 在使能 I2C 模块后配置生效。
3 I2C 总线数据格式
一次典型的 I2C 总线传输的包含:开始条件、地址位、数据流向控制位、应答位、数据位和停
止条件,如下图所示:
图 4 典型 I2C 传输
I2C 总线上的信号必须遵循以下规定:
a) SDA 线上的数据位、数据流向控制位、地址位、应答位必须在时钟的高电平周期保持稳
定,数据线的电平改变只能在SCL时钟总线的低电平时进行;
b) 只有需要产生开始和停止条件时,SDA数据总线才能够在SCL时钟信号高电平期间发生电
平改变;
c) 不管是地址还是数据都是先发送字节的最高位(MSB),即从高位到低位依次发送。
3.1 开始和停止条件
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