硬件TWI使用說明及案例

2C通訊協(xié)議具有運行可靠、成本低廉、占用IO資源少等優(yōu)點，廣泛應用于多級通訊中；中穎芯片硬件TWI（兩線串行接口）接口完全兼容I2C總線協(xié)議。中穎芯片硬件TWI支持功能：

• 開漏輸出，通訊電平不受VDD影響；支持主機模式和從機模式；各個模式均支持發(fā)送和接受；支持多級通訊的仲裁功能；具有SCL低電平/高電平超時判斷；器件地址可編程，帶多個地址屏蔽位，支持廣播功能；支持標準模式（100K）和快速模式（400K）；支持Clock Stretch功能支持內部上拉電阻功能

 

中穎芯片硬件TWI注意事項：

• 硬件TWI在傳輸ACK/NACK響應信號時，在SCL由低跳高后產生TWI中斷標志(TWINT)，并在SCL由高跳低時拉低SCL，在TWI中斷標志清除后釋放SCL；TWI中斷標志（TWINT）在被清除前，TWI通訊會暫停，應用程序必須在TWI中斷標志（TWINT）清除前決定后續(xù)的動作；硬件TWI規(guī)定通訊過程中SCL總線維持高電平超過TFREE定義的時鐘個數時為“空閑”狀態(tài)，釋放總線；此功能無法關閉。硬件TWI規(guī)定參與傳輸的所有器件，將時鐘線SCL維持低電平超過CNT定義的時鐘個數時為“總線超時”，釋放總線；此功能無法關閉。

硬件TWI通訊注意事項：

• TWI中斷標志（TWINT）置起后，軟件配置TWI即將執(zhí)行的動作（如發(fā)送數據、回應ACK/NACK、發(fā)送STO/清除STA信號等）后方可清除TWI中斷標志（TWINT）；硬件TWI作為從機時，在每次通訊開始前，提前將應答信號準備好（AA=1）；為了增強通訊抗干擾能力，程序中建議增加SCL高電平超時判斷、總線超時判斷、特殊狀態(tài)機(00H)判斷；

 

硬件TWI操作流程示意圖：

硬件TWI出錯案例:

• 硬件TWI通信錯誤（從機）原因：外界存在干擾。當從機TWI狀態(tài)機為B8時，從機繼續(xù)向主機發(fā)送數據，且準備NACK信號，此時若外接干擾造成從機識別主機回傳的信號非正常信號，則從機狀態(tài)機會跳到非正常狀態(tài)機中，此時程序中未對應答信號做處理，造成當此輪通訊結束后，在開始下一輪通訊時，從機無ACK信號造成無法響應主機通訊。TWI默認開啟SCK高電平超時功能，待發(fā)送完最后一個字節(jié)，此時AA清零；此時若存在因主機通訊或干擾造成SCK高電平超時時，TWI模塊會自動釋放總線，此時AA仍然保持為之前的NACK狀態(tài)，造成在下一輪通訊時無法響應主機通訊，通訊異常；

改善方案：在傳輸完成最后一個字節(jié)數據后AA置位，這樣即使發(fā)生異常情況，待下一組時序到來時，從機仍能夠正常響應主機；在程序其他異常狀態(tài)下置位AA，即使通信受到干擾，跳轉到異常狀態(tài)，仍能進行下一次的通訊響應。下圖列出TWI中斷代碼改善前后的代碼。

圖1改善前

圖2改善后