对于一个项目，我想要三个 PIC（两个从设备 PIC18F4620，一个主设备 PIC18F46K22）通过 I2C 总线进行通信。稍后，可能会添加更多从设备（如 EEPROM、SRAM 等）。我正在使用 C18 编译器在 C 中为这些 PIC 编写代码。我在网上看了很多遍，但找不到处理 (M)SSP 外围设备的库。我已经阅读了 I2C 模式下 (M)SSP 外设上两个 PIC 的数据表，但无法找到如何连接总线。
所以我需要主库和从库。
你有什么建议吗？你有这样的图书馆吗？它是否内置在编译器中，如果是，在哪里？网络上有什么好的教程吗？
Microchip 就此撰写了应用笔记：
应用笔记与 ASM 一起使用，但可以轻松移植到 C。
Microchip 的免费 C18 和 XC8 编译器具有 I2C 功能。您可以在编译器库文档的第 2.4 节中阅读有关它们的更多信息。以下是一些快速入门信息：
您已经拥有 Microchip 的 C18 或 XC8 编译器。它们都具有内置的 I2C 功能。要使用它们，您需要包括i2c.h：
#include i2c.h
如果你想看看源代码，你可以在这里找到：
installation_path/vx.xx/h/i2c.hinstallation_path/vx.xx/src/pmc_common/i2c/installation_path/vx.xx/include/plib/i2c.hinstallation_path/vx.xx/sources/pic18/plib/i2c/在文档中，您可以找到/i2c/函数所在文件夹中的哪个文件。
如果您熟悉 Microchip 的 MSSP 模块，您就会知道它们首先必须被初始化。OpenI2C您可以使用该函数在 MSSP 端口上打开 I2C 连接。这是它的定义方式：
void OpenI2C (unsigned char sync_mode, unsigned char slew);
使用sync_mode，您可以选择设备是主设备还是从设备，如果是从设备，它应该使用 10 位还是 7 位地址。大多数时候，使用 7 位，尤其是在小型应用程序中。的选项sync_mode是：
SLAVE_7- 从模式，7 位地址SLAVE_10- 从模式，10 位地址MASTER- 大师模式使用slew，您可以选择设备是否应使用摆率。有关它的更多信息：I2C 的压摆率是多少？
具有两个 MSSP 模块的设备有一些特别之处，例如PIC18F46K22。它们有两组函数，一组用于模块 1，一组用于模块 2。例如OpenI2C()，它们具有OpenI2C1()和，而不是openI2C2()。
好的，所以您已经完成了所有设置并打开了连接。现在让我们做一些例子：
如果您熟悉 I2C 协议，您就会知道典型的主写序列如下所示：
Master : START | ADDR+W | | DATA | | DATA | | ... | DATA | | STOP
Slave : | | ACK | | ACK | | ACK | ... | | ACK |
首先，我们发送一个 START 条件。考虑这个拿起电话。然后，带有写入位的地址 - 拨打号码。此时，具有发送地址的从机知道他正在被调用。他发送一个确认（“你好”）。现在，主设备可以发送数据了——他开始说话了。他发送任意数量的字节。在每个字节之后，从机应确认接收到的数据（“是的，我听到了”）。当主设备完成通话时，他以 STOP 条件挂断。
在 C 中，主控写入序列对于主控来说如下所示：
IdleI2C(); // Wait until the bus is idle
StartI2C(); // Send START condition
IdleI2C(); // Wait for the end of the START condition
WriteI2C( slave_address & 0xfe ); // Send address with R/W cleared for write
IdleI2C(); // Wait for ACK
WriteI2C( data[0] ); // Write first byte of data
IdleI2C(); // Wait for ACK
// ...
WriteI2C( data[n] ); // Write nth byte of data
IdleI2C(); // Wait for ACK
StopI2C(); // Hang up, send STOP condition
主读序列与写序列略有不同：
Master : START | ADDR+R | | | ACK | | ACK | ... | | NACK | STOP
Slave : | | ACK | DATA | | DATA | | ... | DATA | |
主机再次发起呼叫并拨打号码。不过，他现在想得到信息。从机首先接听电话，然后开始通话（发送数据）。主机确认每个字节，直到他有足够的信息。然后他发送一个 Not-ACK 并以 STOP 条件挂断。
在 C 语言中，主要部分如下所示：
IdleI2C(); // Wait until the bus is idle
StartI2C(); // Send START condition
IdleI2C(); // Wait for the end of the START condition
WriteI2C( slave_address | 0x01 ); // Send address with R/W set for read
IdleI2C(); // Wait for ACK
data[0] = ReadI2C(); // Read first byte of data
AckI2C(); // Send ACK
// ...
data[n] = ReadI2C(); // Read nth byte of data
NotAckI2C(); // Send NACK
StopI2C(); // Hang up, send STOP condition
对于从站，最好使用中断服务程序或 ISR。您可以将微控制器设置为在调用您的地址时接收中断。这样您就不必经常检查公共汽车。
首先，让我们设置中断的基础知识。您必须启用中断并添加 ISR。重要的是 PIC18 有两个级别的中断：高和低。我们将 I2C 设置为高优先级中断，因为回复 I2C 调用非常重要。我们要做的是：
GOTO在高优先级中断向量上向通用 ISR添加一条指令。我们不能将通用 ISR 直接放在向量上，因为在很多情况下它太大了。这是一个代码示例：
// Function prototypes for the high priority ISRs
void highPriorityISR(void);
// Function prototype for the SSP ISR
void SSPISR(void);
// This is the code for at the high priority vector
#pragma code high_vector=0x08
void interrupt_at_high_vector(void) { _asm GOTO highPriorityISR _endasm }
#pragma code
// The actual high priority ISR
#pragma interrupt highPriorityISR
void highPriorityISR() {
if (PIR1bits.SSPIF) { // Check for SSP interrupt
SSPISR(); // It is an SSP interrupt, call the SSP ISR
PIR1bits.SSPIF = 0; // Clear the interrupt flag
}
return;
}
// This is the actual SSP ISR
void SSPISR(void) {
// We'll add code later on
}
接下来要做的是在芯片初始化时启用高优先级中断。这可以通过一些简单的寄存器操作来完成：
RCONbits.IPEN = 1; // Enable interrupt priorities
INTCON &= 0x3f; // Globally enable interrupts
PIE1bits.SSPIE = 1; // Enable SSP interrupt
IPR1bits.SSPIP = 1; // Set SSP interrupt priority to high
现在，我们有中断工作。如果你正在实施这个，我现在就检查一下。当发生 SSP 中断时，编写基本SSPISR()代码以开始闪烁 LED。
好的，所以你的中断工作了。现在让我们为该SSPISR()函数编写一些真实的代码。但首先是一些理论。我们区分了五种不同的 I2C 中断类型：
您可以通过检查SSPSTAT寄存器中的位来检查您处于什么状态。该寄存器在 I2C 模式下如下（未使用或不相关位省略）：
有了这些数据，很容易看出如何查看 I2C 模块处于什么状态：
State | Operation | Last byte | Bit 5 | Bit 4 | Bit 3 | Bit 2 | Bit 0
------+-----------+-----------+-------+-------+-------+-------+-------
1 | M write | address | 0 | 0 | 1 | 0 | 1
2 | M write | data | 1 | 0 | 1 | 0 | 1
3 | M read | address | 0 | 0 | 1 | 1 | 0
4 | M read | data | 1 | 0 | 1 | 1 | 0
5 | none | - | ? | ? | ? | ? | ?
在软件中，最好使用状态 5 作为默认值，这是在其他状态的要求不满足时假定的。这样，当您不知道发生了什么时，您就不会回复，因为从机不会响应 NACK。
无论如何，让我们看一下代码：
void SSPISR(void) {
unsigned char temp, data;
temp = SSPSTAT & 0x2d;
if ((temp ^ 0x09) == 0x00) { // 1: write operation, last byte was address
data = ReadI2C();
// Do something with data, or just return
} else if ((temp ^ 0x29) == 0x00) { // 2: write operation, last byte was data
data = ReadI2C();
// Do something with data, or just return
} else if ((temp ^ 0x0c) == 0x00) { // 3: read operation, last byte was address
// Do something, then write something to I2C
WriteI2C(0x00);
} else if ((temp ^ 0x2c) == 0x00) { // 4: read operation, last byte was data
// Do something, then write something to I2C
WriteI2C(0x00);
} else { // 5: slave logic reset by NACK from master
// Don't do anything, clear a buffer, reset, whatever
}
}
您可以看到如何使用位掩码检查SSPSTAT寄存器（首先与，0x2d以便我们只有有用的位），以查看我们有什么中断类型。
找出响应中断时必须发送或执行的操作是您的工作：这取决于您的应用程序。
再次，我想提一下 Microchip 写的关于 I2C 的应用笔记：
有编译器库的文档：编译器库文档
自行设置时，请查看 (M)SSP 部分的芯片数据表以了解 I2C 通信。我使用PIC18F46K22作为主控部分，使用PIC18F4620作为从属部分。
首先，我建议更改为 XC8 编译器，因为它是最新的。有可用的外围库，但我从来没有使用过太多。有关详细信息和文档，请访问 Microchips 网站。
好的，我在这里有一些非常古老的 I2C eeprom 通信的基本例程，我很久以前使用 PIC16F 和旧的 Microhip 中档编译器（它可能是高科技编译器），但我认为它们可能工作得很好用PIC18，因为我认为外设是一样的。无论如何，如果一切都不同，您会很快发现。
它们是与温度记录器项目一起使用的较大文件的一部分，因此我迅速删除了所有其他不相关的功能并保存为以下文件，所以我可能把它弄得一团糟，但希望你将能够了解需要什么（它甚至可能只是工作，你永远不知道;-)）
您需要确保主头文件正确，并检查/更改引脚以确保它们是正确的 I2C 外围引脚，以及寄存器名称（如果它们来自 Hi-Tech 编译器，它的处理方式略有不同）关于寄存器命名约定。
I2C.c 文件：
#include "I2C.h"
#include "delay.h"
#include <pic.h>
#define _XTAL_FREQ 20000000
void write_ext_eeprom(unsigned int address, unsigned char data)
{
unsigned char a0 = ((address & 0x8000) >> 14);
unsigned char msb = (address >> 8);
unsigned char lsb = (address & 0x00FF);
i2c_start();
i2c_write(0xa0 | a0);
i2c_write(msb);
i2c_write(lsb);
i2c_write(data);
i2c_stop();
DelayMs(11);
}
/******************************************************************************************/
unsigned char read_ext_eeprom(unsigned int address)
{
unsigned char a0 = ((address & 0x8000) >> 14);
unsigned char data;
unsigned char msb = (address >> 8);
unsigned char lsb = (address & 0x00FF);
i2c_start();
i2c_write(0xa0 | a0);
i2c_write(msb);
i2c_write(lsb);
i2c_repStart();
i2c_write(0xa1 | a0);
data=i2c_read(0);
i2c_stop();
return(data);
}
void i2c_init()
{
TRISC3=1; // set SCL and SDA pins as inputs
TRISC4=1;
SSPCON = 0x38; // set I2C master mode
SSPCON2 = 0x00;
//SSPADD = 9; // 500kHz bus with 20MHz xtal
SSPADD = 49; // 100kHz bus with 20Mhz xtal
CKE=0; // use I2C levels worked also with '0'
SMP=1; // disable slew rate control worked also with '0'
PSPIF=0; // clear SSPIF interrupt flag
BCLIF=0; // clear bus collision flag
}
/******************************************************************************************/
void i2c_waitForIdle()
{
while (( SSPCON2 & 0x1F ) | RW ) {}; // wait for idle and not writing
}
/******************************************************************************************/
void i2c_start()
{
i2c_waitForIdle();
SEN=1;
}
/******************************************************************************************/
void i2c_repStart()
{
i2c_waitForIdle();
RSEN=1;
}
/******************************************************************************************/
void i2c_stop()
{
i2c_waitForIdle();
PEN=1;
}
/******************************************************************************************/
int i2c_read( unsigned char ack )
{
unsigned char i2cReadData;
i2c_waitForIdle();
RCEN=1;
i2c_waitForIdle();
i2cReadData = SSPBUF;
i2c_waitForIdle();
if ( ack )
{
ACKDT=0;
}
else
{
ACKDT=1;
}
ACKEN=1; // send acknowledge sequence
return( i2cReadData );
}
/******************************************************************************************/
unsigned char i2c_write( unsigned char i2cWriteData )
{
i2c_waitForIdle();
SSPBUF = i2cWriteData;
//if(ACKSTAT)
{
//while(ACKSTAT);
}
return ( ! ACKSTAT ); // function returns '1' if transmission is acknowledged
}
I2C.h 头文件：
extern void i2c_init();
extern void i2c_waitForIdle();
extern void i2c_start();
extern void i2c_repStart();
extern void i2c_stop();
extern int i2c_read( unsigned char ack );
extern unsigned char i2c_write( unsigned char i2cWriteData );
XC8 和 XC16 编译器包括 I2C 库。
我遇到的问题是文档不是很好！如果您使用 Microchip 文档中的示例，那么您就不走运了。即使是 Microchip 支持也无法帮助您。我自己去过那里。
前段时间我使用 PIC24EP512GP 系列微控制器，但正如 Microchip 所记录的那样，该库对我不起作用。