keyboards/deltasplit75/i2c.c

   1 #include <util/twi.h>\r
   2 #include <avr/io.h>\r
   3 #include <stdlib.h>\r
   4 #include <avr/interrupt.h>\r
   5 #include <util/twi.h>\r
   6 #include <stdbool.h>\r
   7 #include "i2c.h"\r
   8 \r
   9 #ifdef USE_I2C\r
  10 \r
  11 // Limits the amount of we wait for any one i2c transaction.\r
  12 // Since were running SCL line 100kHz (=> 10μs/bit), and each transactions is\r
  13 // 9 bits, a single transaction will take around 90μs to complete.\r
  14 //\r
  15 // (F_CPU/SCL_CLOCK)  =>  # of μC cycles to transfer a bit\r
  16 // poll loop takes at least 8 clock cycles to execute\r
  17 #define I2C_LOOP_TIMEOUT (9+1)*(F_CPU/SCL_CLOCK)/8\r
  18 \r
  19 #define BUFFER_POS_INC() (slave_buffer_pos = (slave_buffer_pos+1)%SLAVE_BUFFER_SIZE)\r
  20 \r
  21 volatile uint8_t i2c_slave_buffer[SLAVE_BUFFER_SIZE];\r
  22 \r
  23 static volatile uint8_t slave_buffer_pos;\r
  24 static volatile bool slave_has_register_set = false;\r
  25 \r
  26 // Wait for an i2c operation to finish\r
  27 inline static\r
  28 void i2c_delay(void) {\r
  29   uint16_t lim = 0;\r
  30   while(!(TWCR & (1<<TWINT)) && lim < I2C_LOOP_TIMEOUT)\r
  31     lim++;\r
  32 \r
  33   // easier way, but will wait slightly longer\r
  34   // _delay_us(100);\r
  35 }\r
  36 \r
  37 // Setup twi to run at 100kHz\r
  38 void i2c_master_init(void) {\r
  39   // no prescaler\r
  40   TWSR = 0;\r
  41   // Set TWI clock frequency to SCL_CLOCK. Need TWBR>10.\r
  42   // Check datasheets for more info.\r
  43   TWBR = ((F_CPU/SCL_CLOCK)-16)/2;\r
  44 }\r
  45 \r
  46 // Start a transaction with the given i2c slave address. The direction of the\r
  47 // transfer is set with I2C_READ and I2C_WRITE.\r
  48 // returns: 0 => success\r
  49 //          1 => error\r
  50 uint8_t i2c_master_start(uint8_t address) {\r
  51   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWSTA);\r
  52 \r
  53   i2c_delay();\r
  54 \r
  55   // check that we started successfully\r
  56   if ( (TW_STATUS != TW_START) && (TW_STATUS != TW_REP_START))\r
  57     return 1;\r
  58 \r
  59   TWDR = address;\r
  60   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);\r
  61 \r
  62   i2c_delay();\r
  63 \r
  64   if ( (TW_STATUS != TW_MT_SLA_ACK) && (TW_STATUS != TW_MR_SLA_ACK) )\r
  65     return 1; // slave did not acknowledge\r
  66   else\r
  67     return 0; // success\r
  68 }\r
  69 \r
  70 \r
  71 // Finish the i2c transaction.\r
  72 void i2c_master_stop(void) {\r
  73   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWSTO);\r
  74 \r
  75   uint16_t lim = 0;\r
  76   while(!(TWCR & (1<<TWSTO)) && lim < I2C_LOOP_TIMEOUT)\r
  77     lim++;\r
  78 }\r
  79 \r
  80 // Write one byte to the i2c slave.\r
  81 // returns 0 => slave ACK\r
  82 //         1 => slave NACK\r
  83 uint8_t i2c_master_write(uint8_t data) {\r
  84   TWDR = data;\r
  85   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);\r
  86 \r
  87   i2c_delay();\r
  88 \r
  89   // check if the slave acknowledged us\r
  90   return (TW_STATUS == TW_MT_DATA_ACK) ? 0 : 1;\r
  91 }\r
  92 \r
  93 // Read one byte from the i2c slave. If ack=1 the slave is acknowledged,\r
  94 // if ack=0 the acknowledge bit is not set.\r
  95 // returns: byte read from i2c device\r
  96 uint8_t i2c_master_read(int ack) {\r
  97   TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (ack<<TWEA);\r
  98 \r
  99   i2c_delay();\r
 100   return TWDR;\r
 101 }\r
 102 \r
 103 void i2c_reset_state(void) {\r
 104   TWCR = 0;\r
 105 }\r
 106 \r
 107 void i2c_slave_init(uint8_t address) {\r
 108   TWAR = address << 0; // slave i2c address\r
 109   // TWEN  - twi enable\r
 110   // TWEA  - enable address acknowledgement\r
 111   // TWINT - twi interrupt flag\r
 112   // TWIE  - enable the twi interrupt\r
 113   TWCR = (1<<TWIE) | (1<<TWEA) | (1<<TWINT) | (1<<TWEN);\r
 114 }\r
 115 \r
 116 ISR(TWI_vect);\r
 117 \r
 118 ISR(TWI_vect) {\r
 119   uint8_t ack = 1;\r
 120   switch(TW_STATUS) {\r
 121     case TW_SR_SLA_ACK:\r
 122       // this device has been addressed as a slave receiver\r
 123       slave_has_register_set = false;\r
 124       break;\r
 125 \r
 126     case TW_SR_DATA_ACK:\r
 127       // this device has received data as a slave receiver\r
 128       // The first byte that we receive in this transaction sets the location\r
 129       // of the read/write location of the slaves memory that it exposes over\r
 130       // i2c.  After that, bytes will be written at slave_buffer_pos, incrementing\r
 131       // slave_buffer_pos after each write.\r
 132       if(!slave_has_register_set) {\r
 133         slave_buffer_pos = TWDR;\r
 134         // don't acknowledge the master if this memory loctaion is out of bounds\r
 135         if ( slave_buffer_pos >= SLAVE_BUFFER_SIZE ) {\r
 136           ack = 0;\r
 137           slave_buffer_pos = 0;\r
 138         }\r
 139         slave_has_register_set = true;\r
 140       } else {\r
 141         i2c_slave_buffer[slave_buffer_pos] = TWDR;\r
 142         BUFFER_POS_INC();\r
 143       }\r
 144       break;\r
 145 \r
 146     case TW_ST_SLA_ACK:\r
 147     case TW_ST_DATA_ACK:\r
 148       // master has addressed this device as a slave transmitter and is\r
 149       // requesting data.\r
 150       TWDR = i2c_slave_buffer[slave_buffer_pos];\r
 151       BUFFER_POS_INC();\r
 152       break;\r
 153 \r
 154     case TW_BUS_ERROR: // something went wrong, reset twi state\r
 155       TWCR = 0;\r
 156     default:\r
 157       break;\r
 158   }\r
 159   // Reset everything, so we are ready for the next TWI interrupt\r
 160   TWCR |= (1<<TWIE) | (1<<TWINT) | (ack<<TWEA) | (1<<TWEN);\r
 161 }\r
 162 #endif\r