VAXL/lib/i2c.c

/******************************************************************************
* Драйвер модуля I2C микроконтроллера STM8S003F
*
* Автор: Осипов Андрей
* Дата:  17 июля 2014
* URL:   http://hamlab.net/mcu/stm8/i2c.html
******************************************************************************/

#include "i2c.h"

/* Таймаут ожидания события I2C */
extern __IO uint8_t I2C_timeout;

/* Ожидание наступления события event в течении времени timeout в мс */
#define wait_event(event, timeout) I2C_timeout = timeout;\
                                   while(event && I2C_timeout);\
                                   if(!I2C_timeout) return I2C_TIMEOUT;


/**
 * @brief Инициализация I2C интерфейса
 */
void i2c_master_init(void) {
  uint16_t ccr;

  /* Настройка GPIO SDA SCL - HiZ, Open drain, Fast */
  GPIOB->DDR |= (GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5);
  GPIOB->ODR |= (GPIO_PIN_4 | GPIO_PIN_5);
  GPIOB->CR2 |= (GPIO_PIN_5 | GPIO_PIN_5);

  //Частота тактирования периферии MHz
  I2C->FREQR = (uint8_t)(F_MASTER_MHZ);

  //Отключаем I2C
  I2C->CR1 &= (uint8_t)(~I2C_CR1_PE);

  //Выбираем стандартный режим
  I2C->CCRH = 0;

  //CCR = Fmaster/2*Fiic = 16MHz/2*100kHz = 80
  ccr = (uint16_t)(F_MASTER_HZ / (2 * F_I2C_HZ));

  //Set Maximum Rise Time: 1000ns max in Standard Mode
  //= [1000ns/(1/InputClockFrequencyMHz.10e6)]+1
  //= InputClockFrequencyMHz+1
  I2C->TRISER = (uint8_t)(F_MASTER_MHZ + 1);
  I2C->CCRL = (uint8_t)ccr;
  I2C->CCRH = (uint8_t)((uint8_t)(ccr >> 8) & I2C_CCRH_CCR);

  //Включаем I2C
  I2C->CR1 |= I2C_CR1_PE;

  //Разрешаем подтверждение в конце посылки
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_ACK;
}

/**
 * @brief Запись регистра slave-устройства
 */
t_i2c_status i2c_wr_reg(uint8_t address, uint8_t reg_addr, uint16_t data) {

  //Ждем освобождения шины I2C
  wait_event((I2C->SR3 & I2C_SR3_BUSY), 10);

  //Генерация СТАРТ-посылки
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_START;
  //Ждем установки бита SB
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_SB), 1);


  //Записываем в регистр данных адрес ведомого устройства
  I2C->DR = address & 0xFE;
  //Ждем подтверждения передачи адреса
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_ADDR), 1);
  //Очистка бита ADDR чтением регистра SR3
  I2C->SR3;


  //Ждем освобождения регистра данных
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_TXE), 1);
  //Отправляем адрес регистра
  I2C->DR = reg_addr;

  //Отправка данных
  //Ждем освобождения регистра данных
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_TXE), 1);
  //Отправляем адрес регистра
  I2C->DR = (uint8_t)(data >> 8);
  //Ждем освобождения регистра данных
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_TXE), 1);
  //Отправляем адрес регистра
  I2C->DR = (uint8_t)data;

  //Ловим момент, когда DR освободился и данные попали в сдвиговый регистр
  wait_event(!((I2C->SR1 & I2C_SR1_TXE) && (I2C->SR1 & I2C_SR1_BTF)), 1);

  //Посылаем СТОП-посылку
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_STOP;
  //Ждем выполнения условия СТОП
  wait_event((I2C->CR2 & I2C_CR2_STOP), 1);

  return I2C_SUCCESS;
}

/**
 * @brief Чтение регистра slave-устройства
 * @note Start -> Slave Addr -> Reg. addr -> Restart -> Slave Addr <- data ... -> Stop
 */
t_i2c_status i2c_rd_reg(uint8_t address, uint8_t reg_addr, uint16_t * data) {

  //Ждем освобождения шины I2C
  wait_event((I2C->SR3 & I2C_SR3_BUSY), 10);

  //Разрешаем подтверждение в конце посылки
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_ACK;

  //Генерация СТАРТ-посылки
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_START;
  //Ждем установки бита SB
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_SB), 1);

  //Записываем в регистр данных адрес ведомого устройства
  I2C->DR = address & 0xFE;
  //Ждем подтверждения передачи адреса
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_ADDR), 1);
  //Очистка бита ADDR чтением регистра SR3
  I2C->SR3;

  //Ждем освобождения регистра данных RD
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_TXE), 1);

  //Передаем адрес регистра slave-устройства, который хотим прочитать
  I2C->DR = reg_addr;
  //Ловим момент, когда DR освободился и данные попали в сдвиговый регистр
  wait_event(!((I2C->SR1 & I2C_SR1_TXE) && (I2C->SR1 & I2C_SR1_BTF)), 1);

  //Генерация СТАРТ-посылки (рестарт)
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_START;
  //Ждем установки бита SB
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_SB), 1);

  //Записываем в регистр данных адрес ведомого устройства и переходим
  //в режим чтения (установкой младшего бита в 1)
  I2C->DR = address | 0x01;

  //Отправка двух байт данных
  //Бит который разрешает NACK на следующем принятом байте
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_POS;
  //Ждем подтверждения передачи адреса
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_ADDR), 1);
  //Заплатка из Errata
  disableInterrupts();
  //Очистка бита ADDR чтением регистра SR3
  I2C->SR3;
  //Запрещаем подтверждение в конце посылки
  I2C->CR2 &= (uint8_t)(~I2C_CR2_ACK);
  //Заплатка из Errata
  enableInterrupts();
  //Ждем момента, когда первый байт окажется в DR,
  //а второй в сдвиговом регистре
  wait_event(!(I2C->SR1 & I2C_SR1_BTF), 1);

  //Заплатка из Errata
  disableInterrupts();
  //Устанавлием бит STOP
  I2C->CR2 |= I2C_CR2_STOP;
  //Читаем принятые байты
  *data = I2C->DR << 8;
  //Заплатка из Errata
  enableInterrupts();
  *data |= I2C->DR;

  //Ждем отправки СТОП посылки
  wait_event((I2C->CR2 & I2C_CR2_STOP), 1);
  //Сбрасывает бит POS, если вдруг он был установлен
  I2C->CR2 &= ~I2C_CR2_POS;

  return I2C_SUCCESS;
}