drivers/avr/i2c_master.c

   1 /* Library made by: g4lvanix
   2  * Github repository: https://github.com/g4lvanix/I2C-master-lib
   3  */
   4
   5 #include <avr/io.h>
   6 #include <util/twi.h>
   7
   8 #include "i2c_master.h"
   9 #include "timer.h"
  10
  11 #define F_SCL 400000UL // SCL frequency
  12 #define Prescaler 1
  13 #define TWBR_val ((((F_CPU / F_SCL) / Prescaler) - 16 ) / 2)
  14
  15 void i2c_init(void)
  16 {
  17   TWSR = 0;     /* no prescaler */
  18         TWBR = (uint8_t)TWBR_val;
  19   //TWBR = 10;
  20 }
  21
  22 uint8_t i2c_start(uint8_t address)
  23 {
  24         // reset TWI control register
  25         TWCR = 0;
  26         // transmit START condition
  27         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWSTA) | (1<<TWEN);
  28
  29   #ifdef I2C_TIMEOUT
  30     uint16_t timeout_timer = timer_read();
  31     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
  32       if ((timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
  33         return 2; // should make these codes standard
  34       }
  35     }
  36   #else
  37   // wait for end of transmission
  38     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) );
  39   #endif
  40
  41         // check if the start condition was successfully transmitted
  42         if(((TW_STATUS & 0xF8) != TW_START) && ((TW_STATUS & 0xF8) != TW_REP_START)){ return 1; }
  43
  44         // load slave address into data register
  45         TWDR = address;
  46         // start transmission of address
  47         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  48
  49   #ifdef I2C_TIMEOUT
  50     timeout_timer = timer_read();
  51     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
  52       if ((timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
  53         return 2; // should make these codes standard
  54       }
  55     }
  56   #else
  57   // wait for end of transmission
  58     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) );
  59   #endif
  60
  61         // check if the device has acknowledged the READ / WRITE mode
  62         uint8_t twst = TW_STATUS & 0xF8;
  63         if ( (twst != TW_MT_SLA_ACK) && (twst != TW_MR_SLA_ACK) ) return 1;
  64
  65         return 0;
  66 }
  67
  68 uint8_t i2c_write(uint8_t data)
  69 {
  70         // load data into data register
  71         TWDR = data;
  72         // start transmission of data
  73         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  74
  75   #ifdef I2C_TIMEOUT
  76     uint16_t timeout_timer = timer_read();
  77     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
  78       if ((timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
  79         return 2; // should make these codes standard
  80       }
  81     }
  82   #else
  83         // wait for end of transmission
  84     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) );
  85   #endif
  86
  87         if( (TW_STATUS & 0xF8) != TW_MT_DATA_ACK ){ return 1; }
  88
  89         return 0;
  90 }
  91
  92 uint8_t i2c_read_ack(void)
  93 {
  94
  95         // start TWI module and acknowledge data after reception
  96         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWEA);
  97
  98   #ifdef I2C_TIMEOUT
  99     uint16_t timeout_timer = timer_read();
 100     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
 101       if ((timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
 102         return 2; // should make these codes standard
 103       }
 104     }
 105   #else
 106   // wait for end of transmission
 107     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) );
 108   #endif
 109
 110         // return received data from TWDR
 111         return TWDR;
 112 }
 113
 114 uint8_t i2c_read_nack(void)
 115 {
 116
 117         // start receiving without acknowledging reception
 118         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
 119
 120     #ifdef I2C_TIMEOUT
 121     uint16_t timeout_timer = timer_read();
 122     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
 123       if ((timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
 124         return 2; // should make these codes standard
 125       }
 126     }
 127   #else
 128   // wait for end of transmission
 129     while( !(TWCR & (1<<TWINT)) );
 130   #endif
 131
 132         // return received data from TWDR
 133         return TWDR;
 134 }
 135
 136 uint8_t i2c_transmit(uint8_t address, uint8_t* data, uint16_t length)
 137 {
 138         if (i2c_start(address | I2C_WRITE)) return 1;
 139
 140         for (uint16_t i = 0; i < length; i++)
 141         {
 142                 if (i2c_write(data[i])) return 1;
 143         }
 144
 145         i2c_stop();
 146
 147         return 0;
 148 }
 149
 150 uint8_t i2c_receive(uint8_t address, uint8_t* data, uint16_t length)
 151 {
 152         if (i2c_start(address | I2C_READ)) return 1;
 153
 154         for (uint16_t i = 0; i < (length-1); i++)
 155         {
 156                 data[i] = i2c_read_ack();
 157         }
 158         data[(length-1)] = i2c_read_nack();
 159
 160         i2c_stop();
 161
 162         return 0;
 163 }
 164
 165 uint8_t i2c_writeReg(uint8_t devaddr, uint8_t regaddr, uint8_t* data, uint16_t length)
 166 {
 167         if (i2c_start(devaddr | 0x00)) return 1;
 168
 169         i2c_write(regaddr);
 170
 171         for (uint16_t i = 0; i < length; i++)
 172         {
 173                 if (i2c_write(data[i])) return 1;
 174         }
 175
 176         i2c_stop();
 177
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 uint8_t i2c_readReg(uint8_t devaddr, uint8_t regaddr, uint8_t* data, uint16_t length)
 182 {
 183         if (i2c_start(devaddr)) return 1;
 184
 185         i2c_write(regaddr);
 186
 187         if (i2c_start(devaddr | 0x01)) return 1;
 188
 189         for (uint16_t i = 0; i < (length-1); i++)
 190         {
 191                 data[i] = i2c_read_ack();
 192         }
 193         data[(length-1)] = i2c_read_nack();
 194
 195         i2c_stop();
 196
 197         return 0;
 198 }
 199
 200 uint8_t i2c_stop(void)
 201 {
 202         // transmit STOP condition
 203         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWSTO);
 204
 205   #ifdef I2C_TIMEOUT
 206     uint16_t timeout_timer = timer_read();
 207     while(TWCR & (1<<TWSTO)) {
 208         if ((timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
 209         return 2; // should make these codes standard
 210       }
 211     }
 212   #else
 213     // wait for end of transmission
 214     while(TWCR & (1<<TWSTO));
 215   #endif
 216
 217   return 0;
 218 }