[嵌入式开发模块]MC9S12XEP100 IIC模块驱动程序

- 日理万妓 2022-05-25 13:47 244阅读 0赞

此为本人写的MC9S12XEP100的IIC集成电路总线的硬件驱动程序。

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### 文章目录 ###

*  前言
 *   *  相关理论
     *  驱动模块简介
 *  代码
 *   *  驱动模块
     *  基于UCOS-II的驱动
     *  示例代码
     *  代码下载

# 前言 #

## 相关理论 ##

相关理论请自行参考数据手册。  
此为我对数据手册IIC模块部分的翻译：[https://blog.csdn.net/lin\_strong/article/details/80259571][https_blog.csdn.net_lin_strong_article_details_80259571]

## 驱动模块简介 ##

整个模块是**中断驱动**的，ISR的运行逻辑基本就是照着数据手册中给出的框图。  
![70][]  
这里稍微有一点要注意的，就是在主机接收器的寻址周期(即图左边中间那个Master Rx)结束时不是要切换Rx mode并虚读么，这个时候应该要判断下下一个读的字节是不是最后一个，并据此来设置TXAK，而不应该像图上那样直接就触发下一个接收了，当然，驱动程序中已经写了这个逻辑了。

另外当前模块并**不支持10bit 地址**，主要就是暂时用不到，懒得写。

模块提供了模块初始化，主机发送/主机接收，函数注册的接口。  
**中断与主机接口之间采用信号量的方式进行通讯**，主机接口先进行会导致中断的操作，然后阻塞地pend信号量；IIC的中断会驱动着完成后续的工作，然后post信号量并通知结果；然后主机接口就会成功pend到信号量，并得知操作结果。

模块内部提供了默认的信号量实现，当在RTOS中运行时，**可以通过函数注册接口把操作系统提供的信号量函数给模块使用**，这样就可以最大化内核的使用，减少无意义的任务切换开销。后面提供了对uCOS-II进行适配的函数。

**从机功能则是完全由中断驱动**的，当使用从机功能时，要求用户按照声明的函数提供具体实现，当发生从机接收/从机发送时，对应的函数会被调用，以传递给用户刚刚收到的数据，或从用户处获取下一个要发送的数据。

头文件的配置中提供了一些宏以实现按照需求对代码进行精简，以及对模块进行配置。主要要**记得根据自己的CPU频率修改IIC\_INIT\_IBFD的值**。

由于模块是中断驱动的，**一定要记得把中断向量指向中断服务例程**IIC\_ISR，并启用中断，使用uCOS-II的时候则要把中断向量指向.s文件中的IIC\_uC\_ISR。

# 代码 #

## 驱动模块 ##

头文件：

/*
    *******************************************************************************************
    *
    *                                    IIC INTERFACE
    *                                       IIC接口
    *
    * File : IIC.h
    * By   : Lin Shijun(http://blog.csdn.net/lin_strong)
    * Date:  2019/03/26
    * version: V1.4
    * History: 2018/05/07  V1.0   the prototype
    *          2018/05/15  V1.1   add the slave part of IIC.
    *                             add the functions register, so user can change the behaviour
    *                             of the module.
    *                      V1.2   a tip on the ISR
    *          2018/05/20  V1.3   figure out the method to make ISR in this module and in IIC_uCos
    *                             compatible.
    *          2019/03/26  V1.4   some modification to the malloc configuration.
    * NOTE(s):  1. don't support 10-bit address for now.
    *           2. this module is ISR-drived, so you must point the IIC_ISR to the corresponding
    *              address and enable interrupt.
    *           3. note that the funcitons in this module is not thread-safe.
    *********************************************************************************************
    */
    
    #ifndef   IIC_H
    #define   IIC_H
    
    /*
    ********************************************************************************************
    *                                   INCLUDES
    ********************************************************************************************
    */
    
    #include "common.h"
    
    /*
    ******************************************************************************************
    *                                    CONSTANT
    ******************************************************************************************
    */
    
    // IIC address length
    #define IIC_ADDRLEN_7BIT        0
    #define IIC_ADDRLEN_10BIT       1
    
    /*
    *******************************************************************************************
    *                               CONFIGURE 主配置
    *******************************************************************************************
    */
    
    // to exclude code for IIC slave mode.
    // #define IIC_SLAVEMODE_DISABLE
    
    // to exclude code for IIC master Rx mode.
    // #define IIC_MASTER_RX_DISABLE
    
    // to exclude code for IIC master Tx mode.
    // #define IIC_MASTER_TX_DISABLE
    
    // to enable debug message through standard printf
    // #define _DEBUG
    
    //************ 初始化配置 ***************//
    // 根据手册设置分频寄存器
    #ifndef IIC_INIT_IBFD
    #define IIC_INIT_IBFD        0x94              // 总线时钟32MHz,设置SCL主频为100KHz
    #endif
    // IIC模块使用的地址长度
    #ifndef IIC_INIT_ADDRLEN
    #define IIC_INIT_ADDRLEN     IIC_ADDRLEN_7BIT  // 当前只支持7位地址，不支持10位的
    #endif
    // IIC模块使用的从机地址(定义在低7bits),如果启用了从机代码
    #ifndef IIC_INIT_SLAVEADDR
    #define IIC_INIT_SLAVEADDR   0x37
    #endif
    // 在等待模式下内部时钟是否停止
    #ifndef IIC_INIT_STOPINWAIT
    #define IIC_INIT_STOPINWAIT  TRUE
    #endif
    
    /*
    ****************************************************************************************
    *                                  ERROR CODES
    ****************************************************************************************
    */
    
    #define IIC_ERR_NULL    0
    #define IIC_ERR_AUG     1      // 参数错误
    #define IIC_ERR_NOACK   2      // 未收到答复
    #define IIC_ERR_IBAL    3      // 仲裁丢失
    #define IIC_ERR_IBB     4      // 总线忙
    #define IIC_ERR_TIMEOUT 5      // 等待超时
    #define IIC_ERR_UNKNOWN 6      // 未知错误
    /*
    ******************************************************************************************
    *                                  TYPE DEFINE
    ******************************************************************************************
    */
    
    // Description: IIC内部阻塞等待时使用的函数，比如可以在其中添加线程Dly函数来实现阻塞等待时放弃CPU时间
    // Arguments  : wCnt     当前等待次数计数
    // return     : TRUE     继续等待
    //              FALSE    停止等待，返回错误
    typedef unsigned char (* IIC_FUNC_WAITFUNC)(unsigned long wCnt);
    
    // IIC内部信号量相关函数，当使用操作系统时可以替换为操作系统的信号量
    
    // Description: 等待信号量
    // Arguments  : 
    // return     : TRUE     成功pend到信号量
    //              FALSE    等待超时或其他错误
    typedef unsigned char (* IIC_FUNC_SEM_PEND)(void);
    // Description: 发送信号量
    // Arguments  : 
    // return     : 
    typedef void (* IIC_FUNC_SEM_POST)(void);
    // Description: 重置信号量
    // Arguments  : 
    // return     : 
    typedef void (* IIC_FUNC_SEM_RESET)(void);
    
    /*
    ************************************************************************************
    *                          FUNCTION PROTOTYPES  函数原型
    ************************************************************************************
    */
    
    unsigned char IIC_Init(void);
    #define IIC_ReceiveChar(calAddr,pChar)   IIC_Recv(calAddr,pChar,1)
    unsigned char IIC_Recv(unsigned char calAddr,unsigned char *rBuf,unsigned short len);
    #define IIC_SendChar(calAddr,pChar)      IIC_Send(calAddr,pChar,1)
    unsigned char IIC_Send(unsigned char calAddr,unsigned char *sBuf,unsigned short len);
    
    void IIC_FuncReg_Wait(IIC_FUNC_WAITFUNC f);
    void IIC_FuncReg_Sem(IIC_FUNC_SEM_RESET r,IIC_FUNC_SEM_POST pt,IIC_FUNC_SEM_PEND pd);
    
    
    // 启用从机时要求用户实现的函数
    // 注意,这些函数是在ISR中被调用的
    // Description: when is in slave Tx mode, to get the next byte to send from user.
    // Argument : No    the number of current byte of this conversation. begin from 0;
    // return   : the byte to send.
    extern unsigned char IIC_Send_AsSlave(unsigned short No);
    // Description: when is in slave Rx mode, to pass the next byte received to user.
    // Argument : No    the number of current byte of this conversation. begin from 0;
    //            c     the data recevied.
    // return   : 
    extern void IIC_Recv_AsSlave(unsigned short No,unsigned char c);
    
    // ISR 中断服务例程
    #pragma push
    #pragma CODE_SEG __NEAR_SEG NON_BANKED
    interrupt void near IIC_ISR(void);
    #pragma pop
    
    /*
    ************************************************************************************
    *                          ERROR CHECK 错误检查
    ************************************************************************************
    */
    #ifdef IIC_SLAVEMODE_DISABLE
      #ifdef IIC_MASTER_RX_DISABLE
        #ifdef IIC_MASTER_TX_DISABLE
          #error "can't exclude all slave and master code."
        #endif
      #endif
    #endif
    
    #endif  // of IIC_H

源文件：

/*
    *******************************************************************************************
    *
    *                      MC9S12XEP100 IMPLEMENTATION OF IIC INTERFACES
    *                               IIC接口的MC9S12XEP100实现
    *
    * File : IIC.c
    * By   : Lin Shijun(http://blog.csdn.net/lin_strong)
    * Date:  2019/03/26
    * version: V1.4
    * History: 2018/05/07  V1.0   the prototype
    *          2018/05/15  V1.1   add the slave part of IIC.
    *                             add the functions register, so user can change the behaviour
    *                             of the module.
    *                      V1.2   a tip on the ISR
    *          2018/05/20  V1.3   figure out the method to make ISR in this module and in IIC_uCos
    *                             compatible.
    *          2019/03/26  V1.4   some modification to the malloc configuration.
    *                             some modification to the code to eliminate compiler warning.
    * NOTE(s):  1. don't support 10-bit address for now.
    *           2. this module is ISR-drived, so you must point the IIC_ISR to the corresponding
    *              address and enable interrupt.
    *           3. note that the funcitons in this module is not thread-safe.
    *********************************************************************************************
    */
    
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                       INCLUDES
    *********************************************************************************************
    */
    
    #include <stddef.h>
    #include "IIC.h"
    #include <MC9S12XEP100.h>
    
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                         CONSTANT
    *********************************************************************************************
    */
    #define ISR_ERR_NULL    0     // 正常处理完毕
    #define ISR_SENDOK      1
    #define ISR_ERR_NOACK   2
    #define ISR_RECVOK      3
    #define ISR_ERR_IBAL    4
    
    #undef  IIC_MASTER_EN
    #ifndef IIC_MASTER_RX_DISABLE
    #define IIC_MASTER_EN
    #endif
    #ifndef IIC_MASTER_TX_DISABLE
    #define IIC_MASTER_EN
    #endif
    
    #ifdef _DEBUG
    #include <stdio.h>
    #define dbgprintf(msg)             (void)printf(msg)
    #else
    #define dbgprintf(msg)
    #endif
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                  LOCAL FUNCTION DECLARATION
    *********************************************************************************************
    */
    // 发起启动条件，默认当前为从机模式，如总线忙则会返回错误，后面需要软件查看IBIF来看是否成功
    // CalAddr：主叫地址(D0:R/W)
    static unsigned char _IIC_StartCondtion(unsigned char CalAddr);
    
    // 默认的等待函数,无限等待
    static unsigned char _IIC_Wait(unsigned long wCnt){
         (void)wCnt; return TRUE;}
    
    static unsigned char _sem;
    // 默认使用的信号量函数
    static unsigned char _IIC_SemPend(void){
         
      while(_sem == 0); // 等待中断发来结果
      _sem--;
      return TRUE;
    }
    static void _IIC_SemPost(void){
         _sem++;}
    static void _IIC_SemReset(void){
         _sem = 0;}
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                  LOCAL VARIABLE
    *********************************************************************************************
    */
    
    static unsigned char* pTxRxBuf; // 指向主机使用的缓冲区
    static unsigned short TxCnt;    // 等待发送的字节个数
    #define _LastByteTransmitted() (TxCnt == 0)
    #define _SendNextByte()        {TxCnt--; IIC0_IBDR = *pTxRxBuf++;}     // 发送下一个字节
    static unsigned short RxCnt;    // 等待接收的字节个数
    #define _isLastByteToRead()    (RxCnt == 1)
    #define _isLast2ndToRead()     (RxCnt == 2)
    #define _RecvNextByte()        {RxCnt--; *pTxRxBuf++ = IIC0_IBDR;}     // 接收下一个字节
    static unsigned char isAddrCyc_MR; // whether in address cycle(for Master Rx)
    static unsigned char iicRst;       // 存放上次的结果
    static unsigned short No_Slave;    // 计数作为从机发送/接收到第几个字符了 
    
    static IIC_FUNC_WAITFUNC _Wait;
    static IIC_FUNC_SEM_PEND _SemPend;
    static IIC_FUNC_SEM_POST _SemPost;
    static IIC_FUNC_SEM_RESET _SemRst;
    
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                        IIC_Init()
    *
    * Description : Initialize IIC support hardware(marco style).  初始化IIC硬件
    *
    * Arguments   : 
    *
    * Return      : IIC_ERR_NULL       if success.
    *
    * Note(s)     : 
    *********************************************************************************************
    */
    unsigned char IIC_Init(){
        
      IIC0_IBFD = IIC_INIT_IBFD;
      IIC0_IBCR_IBEN = 1; // 使能IIC模块，然后才能设置IBCR的其他位
      IIC0_IBSR_IBAL = 1; // 清除IBAL标志位  
      IIC0_IBCR_IBIE = 1; // 使能中断
    #if(IIC_INIT_STOPINWAIT == TRUE)
      IIC0_IBCR_IBSWAI = 1;
    #endif
    #ifndef IIC_SLAVEMODE_DISABLE
      IIC0_IBAD = IIC_INIT_SLAVEADDR << 1;  // 写入自己的从机地址
    #endif
      _Wait = _IIC_Wait;
      _SemPend = _IIC_SemPend;
      _SemPost = _IIC_SemPost;
      _SemRst = _IIC_SemReset;
      return IIC_ERR_NULL;
    }
    
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                        IIC_Recv()
    *
    * Description : Receive several bytes from slave.
    *
    * Arguments   : calAddr       the calling address of the slave.
    *               rBuf          point to the buffer which will hold the result.
    *               len           the number of bytes needed to be received.
    *
    * Return      : IIC_ERR_NULL       if success.
    *               IIC_ERR_NOACK      if no ack from slave.
    *               IIC_ERR_IBAL       if arbitration lost
    *               IIC_ERR_TIMEOUT    if timeout for pending semaphore
    *               IIC_ERR_UNKNOWN    if unknown err;
    * Note: 
    *********************************************************************************************
    */
    
    unsigned char IIC_Recv(unsigned char calAddr,unsigned char *rBuf,unsigned short len){
        
      unsigned char err;
      if(len == 0)                // 收0个数据没有意义，直接退出
        return IIC_ERR_AUG;
      // 初始化参数
      isAddrCyc_MR = 1;
      pTxRxBuf = rBuf;
      RxCnt = len;
      TxCnt = (unsigned short)-1;
      _SemRst();
      // 产生启动信号并发送主叫地址+读指令(bit 0 == 1)
      err = _IIC_StartCondtion((calAddr << 1) | 0x01);
      if(err)            // 如果发生错误，返回错误
        return err;
      if(!_SemPend())    // 等待结果，如果超时，返回超时错误
        return IIC_ERR_TIMEOUT;
      switch(iicRst){
        
        case ISR_ERR_NOACK:
          return IIC_ERR_NOACK;
        case ISR_ERR_IBAL:
          return IIC_ERR_IBAL;
        case ISR_RECVOK:
          return IIC_ERR_NULL;
        default:
          return IIC_ERR_UNKNOWN;
      }
    }
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                       IIC_Send()
    *
    * Description : Send several bytes to slave.
    *
    * Arguments   : calAddr       the calling address of the slave.
    *               rBuf          point to the buffer which contains the data to be send.
    *               len           the number of bytes needed to be send.
    *
    * Return      : IIC_ERR_NULL       if success.
    *               IIC_ERR_NOACK      if no ack from slave.
    *               IIC_ERR_IBAL       if arbitration lost
    *               IIC_ERR_TIMEOUT    if timeout for pending semaphore
    *               IIC_ERR_UNKNOWN    if unknown err;
    * Note: 
    *********************************************************************************************
    */
    unsigned char IIC_Send(unsigned char calAddr,unsigned char *sBuf,unsigned short len){
        
      volatile unsigned char err;
      unsigned long wcnt = 0;
      if(len == 0)                // 发0个数据没有意义，直接退出
        return IIC_ERR_AUG;
      // 初始化参数
      isAddrCyc_MR = 0;
      pTxRxBuf = sBuf;
      RxCnt = 0;
      TxCnt = len;
      _SemRst();
      // 产生启动信号并发送主叫地址+写指令(bit 0 == 0)
      err = _IIC_StartCondtion(calAddr << 1);
      if(err)            // 如果发生错误，返回错误
        return err;
      if(!_SemPend())    // 等待结果
        return IIC_ERR_TIMEOUT;
      switch(iicRst){
        
        case ISR_ERR_NOACK:
          return IIC_ERR_NOACK;
        case ISR_ERR_IBAL:
          return IIC_ERR_IBAL;
        case ISR_SENDOK:
          return IIC_ERR_NULL;
        default:
          return IIC_ERR_UNKNOWN;
      }
    }
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                  IIC_FuncReg_Wait()
    *
    * Description : function register of wait func.
    *
    * Arguments   : f       the function used for block wating.
    *
    * Return      : 
    *
    * Note: 
    *********************************************************************************************
    */
    void IIC_FuncReg_Wait(IIC_FUNC_WAITFUNC f){
        
      _Wait = f;
    }
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                   IIC_FuncReg_Sem()
    *
    * Description : function register of semaphore funcs.
    *
    * Arguments   : r       the function used to reset semaphore.
    *               pt      the function used to post semaphore.
    *               pd      the function used to pend semaphore.
    * Return      : 
    *
    * Note: 
    *********************************************************************************************
    */
    void IIC_FuncReg_Sem(IIC_FUNC_SEM_RESET r,IIC_FUNC_SEM_POST pt,IIC_FUNC_SEM_PEND pd){
        
      _SemRst = r;
      _SemPost = pt;
      _SemPend = pd;
    }
    
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                  LOCAL FUNCTION
    *********************************************************************************************
    */
    // 发起启动条件
    static unsigned char _IIC_StartCondtion(unsigned char CalAddr){
        
      unsigned long wcnt = 0;
      IIC0_IBSR_IBIF = 1;      // 清零中断标志位
      IIC0_IBCR_TX_RX = 1;     // 设置单片机为发送模式
      while(IIC0_IBSR_IBB){
            // 检查总线状态直到结束
        if(!_Wait(wcnt++)) 
          return IIC_ERR_IBB;
      };
      IIC0_IBCR_MS_SL = 1;     // 设置主机传输模式;即生成启动信号
      while(!IIC0_IBSR_IBB){
           // 等待IBB标志位置位
        if(!_Wait(wcnt++))
          return IIC_ERR_IBB;
      };    
      IIC0_IBDR = CalAddr;     // 传输主叫地址，D0=R/W
      while(!IIC0_IBSR_IBB){
           // 等待IBB标志位置位
        if(!_Wait(wcnt++))
          return IIC_ERR_IBB;
      };
      return IIC_ERR_NULL;
    }
    // 中断中通知主机函数的执行结果
    static void _notifyRst(unsigned char rst){
        
      iicRst = rst;
      _SemPost();
      return;
    }
    // 主机发送中断
    static void _IIC_ISR_MasterTx(void){
        
      unsigned char data;
      if(_LastByteTransmitted()){
               // 如果发送完最后一个字节
        IIC0_IBCR_MS_SL = 0; // 那么生成停止信号
        _notifyRst(ISR_SENDOK);
        return;
      }
      if(IIC0_IBSR_RXAK != 0){
         //如果发送后没有应答
        IIC0_IBCR_MS_SL = 0; // 那么生成停止信号
        _notifyRst(ISR_ERR_NOACK);
        return;
      }
      if(isAddrCyc_MR) {
                       // 如果是主接收的地址周期
        isAddrCyc_MR = 0;
        IIC0_IBCR_TX_RX = 0;           // 切换单片机为接收模式
        IIC0_IBCR_TXAK = (RxCnt <= 1); // 如果是最后一个要接收的数据,接收完后不应答，否则应答
        data = IIC0_IBDR;              // 虚读数据寄存器，启动接收第一个字节
        return;
      }else{
        
        _SendNextByte();            // 发送下一个字节
        return;
      }
    }
    // 主机接收中断
    static void _IIC_ISR_MasterRx(void){
        
    #ifdef _DEBUG
      if(RxCnt == 0){
        
        dbgprintf("IIC Err,RxCnt == 0.\r\n");  // 这里不应该出现0，出现了说明程序有bug
      }
    #endif
      if(_isLastByteToRead()){
          // 如果是要读的最后一个字节
        IIC0_IBCR_MS_SL = 0;    // 那么生成停止信号
        _notifyRst(ISR_RECVOK);
      }else if(_isLast2ndToRead()){
                 // 是倒数第二个要读取的数据时设置不应答
        IIC0_IBCR_TXAK = 1;
      }
      _RecvNextByte();          // 读取数据进行存储，如果不是最后一个字节的话会发起下一个接收
      return;
    }
    // 地址匹配中断
    static void _IIC_ISR_Addressed(void){
        
      unsigned char data;
      No_Slave = 0;
      if(IIC0_IBSR_SRW){
                  // 如果主机想读数据
        IIC0_IBCR_TX_RX = 1;      // 则作为从机应该发送数据
        IIC0_IBDR = IIC_Send_AsSlave(0);  // 获取第一个要发送的字符并发送
      }else{
                              // 如果主机想发数据
        IIC0_IBCR_TX_RX = 0;      // 则作为从机应该接收数据
        IIC0_IBCR_TXAK = 0;       // 对所有数据进行应答
        data = IIC0_IBDR;         // 虚读以开始接收
      }
    }
    // 从机接收中断
    static void _IIC_ISR_SlaveRx(void){
        
      unsigned char data;
      data = IIC0_IBDR;
      IIC_Recv_AsSlave(No_Slave++,data);
    }
    // 从机发送中断
    static void _IIC_ISR_SlaveTx(void){
        
      unsigned char data;
      if(IIC0_IBSR_RXAK != 0){
            //如果发送后没有应答
        IIC0_IBCR_TX_RX = 0;      // 则切换到接收模式
        data = IIC0_IBDR;         // 并虚读一次
      }else{
                              // 如果收到应答的话
        IIC0_IBDR = IIC_Send_AsSlave(++No_Slave);  // 向用户要下一个字节来发送
      }
    }
    /*
    *********************************************************************************************
    *                                          ISR
    *********************************************************************************************
    */
    
    #pragma push
    #pragma CODE_SEG __NEAR_SEG NON_BANKED
    
    void near _IIC_ISR(void){
        
      IIC0_IBSR_IBIF = 1;
      if(IIC0_IBCR_MS_SL){
               // 如果当前为主机
        if(IIC0_IBCR_TX_RX){
              // 且TX/RX置位
    #ifndef IIC_MASTER_TX_DISABLE
          _IIC_ISR_MasterTx();   // 则为主机发送中断
    #else
          dbgprintf("IIC Err,发生主机发送中断.\r\n");
    #endif
        }else{
             // 否则
    #ifndef IIC_MASTER_RX_DISABLE
          _IIC_ISR_MasterRx();   // 为主机接收中断
    #else
          dbgprintf("IIC Err,发生主机接收中断.\r\n");
    #endif
        }
      }else{
                             // 如果当前为从机
        if(IIC0_IBSR_IBAL){
              // 如果发生仲裁丢失
          IIC0_IBSR_IBAL = 1;    // 清零标志位
    #ifdef IIC_MASTER_EN
          _notifyRst(ISR_ERR_IBAL); // 通知仲裁丢失
          if(IIC0_IBSR_IAAS == 0) // 如果没有被作为从机寻址
            return;               // 则直接退出
    #else
          dbgprintf("IIC Err,发生主机仲裁丢失中断.\r\n");
    #endif
        }
    #ifndef IIC_SLAVEMODE_DISABLE
        if(IIC0_IBSR_IAAS){
          // 如果被作为从机寻址
          _IIC_ISR_Addressed();   // 为地址匹配发生的中断，(当前不支持10位地址)
          return;
        }
        if(IIC0_IBCR_TX_RX)
          _IIC_ISR_SlaveTx();
        else
          _IIC_ISR_SlaveRx();
    #else
        dbgprintf("IIC错误,发生从机中断.\r\n");
    #endif
      }
    }
    
    interrupt void near IIC_ISR(void){
        
      _IIC_ISR();
    }
    #pragma pop

## 基于UCOS-II的驱动 ##

头文件：

/*
    *******************************************************************************************
    *
    *
    *                                IIC SUPPORT PACKAGE
    *                                  for uC/OS - II
    *
    * File : IIC_uCos.h
    * By   : Lin Shijun(http://blog.csdn.net/lin_strong)
    * Date:  2018/05/20
    * version: V1.1
    * History: 2018/05/15  V1.0   the prototype
    *          2018/05/20  V1.1   a little modification for ISR
    * NOTE(s):  1. This module is based on the my IIC driver module for MC9S12XEP100.
    *           2. it give the example of adapting the IIC driver to uC/OS-II RTOS.
    *           3. to use iic in uCos-II, you should point IIC_uC_ISR in IIC.s to the corresponding
    *              address and enable interrupt, not the IIC_ISR.
    *           4. the module is only useful when you use IIC as master.
    *********************************************************************************************
    */
    
    #ifndef   IIC_UCOS_H
    #define   IIC_UCOS_H
    
    /*
    ********************************************************************************************
    *                                   INCLUDE
    ********************************************************************************************
    */
    
    #include "IIC.h"
    #include "ucos_ii.h"
    
    /*
    *******************************************************************************************
    *                               CONFIGURE 主配置
    *******************************************************************************************
    */
    
    #define IIC_UCOS_WAIT_MAX     200   // 最长等待多少次TICK
    #define IIC_UCOS_SEMPEND_MAX  200   // 最久等待信号量多久个TICK
    
    /*
    ************************************************************************************
    *                          FUNCTION PROTOTYPES  函数原型
    ************************************************************************************
    */
    
    void IIC_uCos_Init(void);
    
    /*
    ************************************************************************************
    *                          ERROR CHECK 错误检查
    ************************************************************************************
    */
    
    #endif  // of IIC_UCOS_H

源文件：

/*
    *******************************************************************************************
    *
    *
    *                                IIC SUPPORT PACKAGE
    *                                  for uC/OS - II
    *
    * File : IIC_uCos.c
    * By   : Lin Shijun(http://blog.csdn.net/lin_strong)
    * Date:  2018/05/20
    * version: V1.1
    * History: 2018/05/15  V1.0   the prototype
    *          2018/05/20  V1.1   a little modification for ISR
    * NOTE(s):  1. This module is based on the my IIC driver module for MC9S12XEP100.
    *           2. it give the example of adapting the IIC driver to uC/OS-II RTOS.
    *           3. to use iic in uCos-II, you should point IIC_uC_ISR in IIC.s to the corresponding
    *              address and enable interrupt, not the IIC_ISR.
    *           4. the module is only useful when you use IIC as master.
    *********************************************************************************************
    */
    
    /*
    *********************************************************************************************************
    *                                       INCLUDES
    *********************************************************************************************************
    */
    #include <stddef.h>
    #include "IIC_uCos.h"
    
    /*
    *********************************************************************************************************
    *                                  LOCAL FUNCTION DECLARATION
    *********************************************************************************************************
    */
    // functions for register
    static unsigned char iic_wait(unsigned long wCnt);
    static unsigned char iic_sem_pend(void);
    static void iic_sem_post(void);
    static void iic_sem_reset(void);
    
    /*
    *********************************************************************************************************
    *                                  LOCAL VARIABLE
    *********************************************************************************************************
    */
    
    static OS_EVENT* iic_sem;
    
    /*
    *********************************************************************************************************
    *                                        IIC_uCos_Init()
    *
    * Description : Initialize IIC for uCos-II.  初始化
    *
    * Arguments   : 
    *
    * Return      : IIC_ERR_NULL       if success.
    *
    * Note(s)     : 
    *********************************************************************************************************
    */
    void IIC_uCos_Init(){
        
    #if(IIC_MASTER_RX_EN || IIC_MASTER_TX_EN)
      iic_sem = OSSemCreate(0);
      m_assert(iic_sem != NULL,"给iic分配信号量时出现错误，信号量不够用。\r\n");
      IIC_FuncReg_Wait(iic_wait);
      IIC_FuncReg_Sem(iic_sem_reset,iic_sem_post,iic_sem_pend);
    #endif
    }
    
    /*
    *********************************************************************************************************
    *                                  LOCAL FUNCTION 
    *********************************************************************************************************
    */
    // Description: IIC内部阻塞等待时使用的函数，比如可以在其中添加线程Dly函数来实现阻塞等待时放弃CPU时间
    // Arguments  : wCnt     当前等待次数计数
    // return     : TRUE     继续等待
    //              FALSE    停止等待，返回错误
    unsigned char iic_wait(unsigned long wCnt){
        
      OSTimeDly(1);
      if(wCnt > IIC_UCOS_WAIT_MAX)   // 计时两百次都没等待成功就停止阻塞返回错误
        return FALSE;
      else
        return TRUE;
    }
    
    // IIC内部信号量相关函数，当使用操作系统时可以替换为操作系统的信号量
    
    // Description: 等待信号量
    // Arguments  : 
    // return     : TRUE     成功pend到信号量
    //              FALSE    等待超时或其他错误
    unsigned char iic_sem_pend(void){
        
      INT8U err;
      OSSemPend(iic_sem,IIC_UCOS_SEMPEND_MAX,&err);
      return err == OS_ERR_NONE;
    }
    // Description: 发送信号量
    // Arguments  : 
    // return     : 
    void iic_sem_post(void){
        
      OSSemPost(iic_sem);
    }
    // Description: 重置信号量
    // Arguments  : 
    // return     : 
    void iic_sem_reset(void){
        
      INT8U err;
      OSSemSet(iic_sem,0,&err);
    }

按UCOS要求写的中断函数：

;********************************************************************************************************
    ;                                               uC/OS-II
    ;                                         The Real-Time Kernel
    ;
    ;                         (c) Copyright 2002, Jean J. Labrosse, Weston, FL
    ;                                          All Rights Reserved
    ;
    ;
    ;                                       PAGED S12X Specific code
    ;                                            (CODEWARRIOR)
    ;
    ; File         : IIC_uCos.s
    ; By           : Lin Shijun(http://blog.csdn.net/lin_strong)
    ;
    ; Notes        : THIS FILE *MUST* BE LINKED INTO NON_BANKED MEMORY! 这个文件必须放在非分页内存中
    ;                    modified according to uC/OS-II's example.  依据uC/OS-II的模版修改。
    ;********************************************************************************************************
    
    NON_BANKED:       section
    
    ;********************************************************************************************************
    ;                                           I/O PORT ADDRESSES   I/O口地址
    ;********************************************************************************************************
    
    PPAGE:            equ    $0015         ; Addres of PPAGE register (assuming MC9S12XEP100 part)
    RPAGE:            equ    $0016         ; Addres of RPAGE register (assuming MC9S12XEP100 part)
    EPAGE:            equ    $0017         ; Addres of EPAGE register (assuming MC9S12XEP100 part)
    GPAGE:            equ    $0010         ; Addres of GPAGE register (assuming MC9S12XEP100 part)
    
    
    ;********************************************************************************************************
    ;                                          PUBLIC DECLARATIONS   公开声明
    ;********************************************************************************************************
    
        xdef   IIC_uC_ISR
        
    ;********************************************************************************************************
    ;                                         EXTERNAL DECLARATIONS  外部声明
    ;********************************************************************************************************
    
        xref   OSIntExit
        xref   OSIntNesting
        xref   OSTCBCur
    
        xref   _IIC_ISR
    
        
    ;********************************************************************************************************
    ;                                           SCI RxTx ISR
    ;
    ; Description : This routine is the uC/Probe RxTx interrupt service routine
    ;
    ; Arguments   : none
    ;
    ; Notes       : 1) All USER interrupts should be modeled EXACTLY like this where the only
    ;                  line to be modified is the call to your ISR_Handler and perhaps the call to
    ;                  the label name SCI0_ISR_Handler.
    ;********************************************************************************************************
    
    IIC_uC_ISR:
        ldaa   GPAGE                       ; Get current value of GPAGE register
        psha                               ; Push GPAGE register onto current task's stack
    
        ldaa   EPAGE                       ; Get current value of EPAGE register
        psha                               ; Push EPAGE register onto current task's stack
    
        ldaa   RPAGE                       ; Get current value of RPAGE register
        psha                               ; Push RPAGE register onto current task's stack
    
        ldaa   PPAGE                       ; Get current value of PPAGE register
        psha                               ; Push PPAGE register onto current task's stack
    
        inc    OSIntNesting                ; Notify uC/OS-II about ISR
    
        ldab   OSIntNesting                ; if (OSIntNesting == 1) {
        cmpb   #$01
        bne    IIC_uC_ISR1
    
        ldy    OSTCBCur                    ;     OSTCBCur->OSTCBStkPtr = Stack Pointer
        sts    0,y                         ; }
    
    IIC_uC_ISR1:
        JSR    _IIC_ISR                     ; near Call TxRx ISR handler. (See IIC.c)
    
    ;   cli                               ; Optionally enable interrupts to allow interrupt nesting
    
        call   OSIntExit                  ; Notify uC/OS-II about end of ISR, a context switch may occur from within OSIntExit().
    
        pula                               ; Get value of PPAGE register
        staa   PPAGE                       ; Store into CPU's PPAGE register
    
        pula                               ; Get value of RPAGE register
        staa   RPAGE                       ; Store into CPU's RPAGE register
    
        pula                               ; Get value of EPAGE register
        staa   EPAGE                       ; Store into CPU's EPAGE register
    
        pula                               ; Get value of GPAGE register
        staa   GPAGE                       ; Store into CPU's GPAGE register
    
        rti                               ; Return from interrupt to interrupted task.

可以看到，其实将这个模块改到uCOS-II上实际干的事情就只是把uCOS的信号量功能注册给了原先的驱动程序。

## 示例代码 ##

#include <hidef.h>      /* common defines and macros */
    #include "derivative.h"      /* derivative-specific definitions */
    #include "IIC.h"
    #include <stdio.h>
    #include <string.h>
    
    typedef void (*near tIsrFunc)(void);
    const tIsrFunc _vect @0xFFC0 = IIC_ISR;
    
    // IIC主从通讯程序
    // 通过在编译器选项中定义宏 IIC_SLAVEMODE_DISABLE 来设置当前程序为主机，否则为从机
    
    // 主从机的通讯使用的协议：
    // 主机写的时候第一个数据字节修改从机的寄存器指针的值，后面的数据字节则写入从机寄存器
    // 主机读的时候则接收当前从机寄存器指针指向的字节
    // 每次读/写后，从机的寄存器指针的值自增，增长到底后回到0
    
    #define LED_CPU_DDR  DDRK_DDRK4
    #define LED_CPU      PORTK_PK4
    #define BUS_CLOCK    32000000
    void Delay(void) {
        
      unsigned int i,j;
      for(i = 0; i < 200; i++)
        for(j = 0; j < 50000; j++)
          ;
    }
    void INIT_PLL(void) 
    {
        
        CLKSEL &= 0x7f;       //set OSCCLK as sysclk
        PLLCTL &= 0x8F;       //DisaKble PLL circuit
        CRGINT &= 0xDF;
        
        #if(BUS_CLOCK == 40000000) 
          SYNR = 0x44;
        #elif(BUS_CLOCK == 32000000)
          SYNR = 0x43;     
        #elif(BUS_CLOCK == 24000000)
          SYNR = 0x42;
        #endif 
    
        REFDV = 0x81;         //PLLCLK=2×OSCCLK×(SYNR+1)/(REFDV+1)＝64MHz ,fbus=32M
        PLLCTL =PLLCTL|0x70;  //Enable PLL circuit
        asm NOP;
        asm NOP;
        while(!(CRGFLG&0x08)); //PLLCLK is Locked already
        CLKSEL |= 0x80;        //set PLLCLK as sysclk
    }
    
    unsigned char TxCmd[] = {
        0x00,0x33,0x44,0x53,0x44};  // 从0x00开始写寄存器，分别为0x33,0x44,0x53
    unsigned char Rxbuf[3];
    char strbuf[100];
    void main(void) {
        
      volatile unsigned char err;
      INIT_PLL();
      IIC_Init();
      LED_CPU_DDR = 1;
      LED_CPU = 0;
      EnableInterrupts;
      for(;;) {
        
        Delay();
    #ifdef IIC_SLAVEMODE_DISABLE
        // 从0寄存器开始写入3个字节
        if((err = IIC_Send(IIC_INIT_SLAVEADDR,TxCmd,5)) != IIC_ERR_NULL)
          continue;
        // 指针重新归0
        if((err =IIC_SendChar(IIC_INIT_SLAVEADDR,&TxCmd[0])) != IIC_ERR_NULL)
          continue;
        // 读取三个字节
        if((err =IIC_Recv(IIC_INIT_SLAVEADDR,Rxbuf,3)) != IIC_ERR_NULL)
          continue;
        if(memcmp(&TxCmd[1],Rxbuf,3) != 0)
          continue;
        LED_CPU = !LED_CPU;
        // 每次改变写入的值
        TxCmd[1]++;
        TxCmd[2]++;
        TxCmd[3]++;
    #endif
      }
    }
    
    static unsigned char RegPointer;  // 从机的寄存器指针
    static unsigned char Regs[0x13];  // 从机的寄存器
    unsigned char IIC_Send_AsSlave(unsigned short No){
        
      unsigned char rst;
      rst = Regs[RegPointer++];    
      if(RegPointer >= 0x13)
        RegPointer = 0;
      LED_CPU = !LED_CPU;
      return rst;
    }
    void IIC_Recv_AsSlave(unsigned short No,unsigned char c){
        
      if(No == 0){
        
        if(c < 0x13)
          RegPointer = c;
      }else{
        
        Regs[RegPointer++] = c;
      }
      LED_CPU = !LED_CPU;
    }

这里只给贴出了裸奔程序时使用的代码示例。基于uCOS-II的示例由于要改的地方较杂，就不细讲了。  
基本就是先把中断向量指向IIC\_uC\_ISR，然后初始化时多调用次

IIC_uCos_Init();

就好了。  
其他都差不多。

## 代码下载 ##

注：这里提供下载的代码是V1.3版本的。V1.4中略有修改。IIC\_uCos则是1.0版本的，现为1.1版本的。  
这里把代码及示例代码提供打包下载。稍微收点分。  
[https://download.csdn.net/download/lin\_strong/10416624][https_download.csdn.net_download_lin_strong_10416624]

注意，下载的代码中的裸奔程序直接运行时会跑飞，需要在void near IIC\_ISR(void);前加一个interrupt才行。  
新版本中已经解决了这个问题。

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更新历史：  
2019/03/26  
IIC模块更新到V1.4，修改了头文件中进行配置的方法。对代码进行了一点修改以消除编译器警告。  
IIC\_uCos模块更新到V1.2,。

[https_blog.csdn.net_lin_strong_article_details_80259571]: https://blog.csdn.net/lin_strong/article/details/80259571
[70]: /images/20220525/d86e1b8b16ee40e5baa549ca24d7217e.png
[https_download.csdn.net_download_lin_strong_10416624]: https://download.csdn.net/download/lin_strong/10416624