0.前语

关于大多数单片机来说，I2C成了一个老大难问题。从51年代开端，软件模仿I2C成了干流，乃至到ARMCortex M3大行其道的今日，软件模仿I2C依然是运用最广的办法。尽管软件模仿能够处理一切的问题，可是总感觉没有充分发挥MCU内部的硬件资源。查阅了一切关于MSP430F5系列的图书，没有关于硬件I2C的运用代码，自己经过调试探索，把经验总结之后和我们共享，期望我们喜爱。一起，I2C的运用能够分为等候法和中止法，从了解的视点来说等候法思路清晰易于上手，从功耗的视点动身，中止法能够灵敏的进入低功耗形式，可是不易了解。本文先从等候法下手。

MSP430F5系列的硬件I2C运用大致会有以下问题：

【I2C地址设定】一般情况下I2C的7位地址被写成了8位长度，最低位无效。例如AT24C02的I2C地址为0xA0，其实真实的7位地址为0x50。而MSP430正是需求填入这7位地址0x50。

【I2C中止位发送】在I2C读操作进程中，读取最终一个字节之后MCU应向从机发送无应对，MSP430F5系列的MCU发送无应对的操作将主动完结，这就以为在读取最终一个字节内容时，应先操作中止位相关寄存器。

【I2C开端位发送】假如仔细剖析MSP430F5参考手册，将会发现读操作和写操作发送I2C开端位时略有不同。写操作时需求先向TXBUF中写入数据，之后才能够等候TXSTT标志位变为0，而读操作和写操作稍有不同。

【AT24C02操作时序图】

1.初始化设置

1.1代码完结

1.2代码剖析

I2C从设备的地址一般有以下浅显说法——7位地址，写地址（写操控字）和读地址（读操控字）。1个I2C通讯的操控字节（I2C发动之后传送的第一个字节）由7位I2C地址和1位读写标志位组成，7位I2C地址即7位地址，若读写标志位为读标志（读写标志方位位）加上7位I2C地址便组成了读地址（读操控字），若读写标志位为写标志（读写标志位清零）加上7位地址便组成了写地址（写操控字）。例如AT24C02的I2C7位地址为0x50，读地址（读操控字）为0xA1，写地址（写操控字）为0xA1。

在MSP430F5系列中，I2CSA地址寄存器应写入7位地址，参照上面的比如应写入0X50。至于I2C读写位的操控由CTL1寄存器完结，用户无需干涉。

在I2C设置开端之前，能够先经过SCL端口发送9个时钟信号，该时钟信号能够是I2C从机芯片从一种过错的通讯状况康复，尽管这9个时钟信号不起眼可是关于调试进程来说十分有用。例如在调试进程中，过错的发送了中止位，若再次发动调试则I2C从设备仍处于一种过错的状况，这9个时钟信号能够把I2C从设备从过错的状况“拉”回来。

2.写单个字节

向I2C从设备写入单个字节应该是最为简略的一个操作，由于一切的操控权都在主机手中。写单个字节实践包含了2个重要部分，一个就是写寄存器地址，另一个就是写寄存器内容。关于AT24C02而言，存储内容的字节长度为一个字节，而关于容量更大的EEPROM而言，存储地址可为两个字节。

2.1 代码完结

2.2 代码剖析

关于代码出口的阐明，关于I2C的读写函数，若回来值为0阐明一切的操作正常，若回来值为非0阐明操作有误，例如1代表从机无应对。这种组合方法或许与各位的编程习气有收支，一般以为回来1表明操作成功，而回来0表明操作失利。这种方法的问题就是无法有用的表达过错原因，由于“0”只要一个，而非“0”却有许多。

写单个字节能够划分为——从机写地址发送、寄存器地址发送、寄存器内容发送。寄存器地址的发送由MSP430主动完结，这和软件模仿的操作有所差异。请勿发送I2C从机地址，若操作AT24C02发送需求写入的存储字节的首地址即可。

在单字节和多字节写操作进程中，特别要留意UCTXSTT标志位的改变方位。UCTXSTT标志位会在从机接纳完写操控字节或读操控字节之后改变，可是在写操控字节发送之后，必须先填充TXBUF，再测验等候STT标志位复位，此刻STT标志位和TXIFG标志位会一起改变。若从机没有应对，那么NACK标志位也会发生改变。再次着重需求先填充TXBUF，在等候STT标志位复位。以下代码将导致程序一向停留在while(UCB0IFG & UCTXSTT)处，详细的原因可检查MSP430参考手册。

3.写多个字节

3.1代码完结

3.2 代码剖析

多字节写函数和单字节写函数类似，不做过多的解说。

4.读单个字节

单字节读函数是4中读写函数中最为杂乱的，杂乱的原因在于读最终一个字节之前就需求操作UCTXSTP标志位。

4.1 代码完结

4.2代码剖析

这段代码给人一个幻觉，MSP430先发送了中止位，然后再读取了一个字节内容。其实实践情况并不是这样的。I2C读操作时，主机读取最终一个字节内容之后，应向从机发送无应对NACK（无应对差异于应对），之后主机发送中止位。MSP430为了完结这一组合动作，要求用户提早操作UCTXSTP标志位，在读取RXBUF之后做动身送NACK和I2C中止位的“组合动作”。

以上代码或许导致后续的I2C操作无法进行。

5.读多个字节

5.1代码完结

5.2代码剖析

读单个字节和写单个字节类似。仅有需求留意的是，写操作需求先填充TXBUF，而读操作不存在这个问题。试想一下，I2C写操作时必定会向I2C从机写入一个字节内容，所以先填充TXBUF也是入情入理的工作，填充TXBUF之后MSP430会进行一连串的动作——发送I2C开端位、I2C读操控器和写入从机的第一个字节。

6 单元测验

单元测验分为两个部分。单字节写函数和单字节读函数分为一组，先运用单字节凶恶函数向某地址写入某内容，在运用单字节读函数读出某内容，假如写入的参数和读出的内容相同，则测验经过。多字节写函数和多字节度函数分为一组，测验进程类似，不同的是写入的内容从一个变为了接连8个。请留意AT24C02的页巨细为8，若从页首地址开端，最大的写字节个数为8。

别的，EEPROM写操作之后需求有10ms的延时，否则将无法进行写操作和读操作。详细请检查AT24C02数据手册。

6.1 测验代码

6.2 测验成果