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 i2c_status_t i2c_start(uint8_t address, uint8_t timeout)
  23 {
  24         // reset TWI control register
  25         TWCR = 0;
  26         // transmit START condition
  27         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWSTA) | (1<<TWEN);
  28
  29   uint16_t timeout_timer = timer_read();
  30   while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
  31     if (timeout && (timer_read() - timeout_timer) > timeout) {
  32       return I2C_STATUS_TIMEOUT;
  33     }
  34   }
  35
  36         // check if the start condition was successfully transmitted
  37         if(((TW_STATUS & 0xF8) != TW_START) && ((TW_STATUS & 0xF8) != TW_REP_START)){ return 1; }
  38
  39         // load slave address into data register
  40         TWDR = address;
  41         // start transmission of address
  42         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  43
  44   timeout_timer = timer_read();
  45   while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
  46     if (timeout && (timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
  47       return I2C_STATUS_TIMEOUT;
  48     }
  49   }
  50
  51         // check if the device has acknowledged the READ / WRITE mode
  52         uint8_t twst = TW_STATUS & 0xF8;
  53         if ( (twst != TW_MT_SLA_ACK) && (twst != TW_MR_SLA_ACK) ) return 1;
  54
  55         return 0;
  56 }
  57
  58 i2c_status_t i2c_write(uint8_t data, uint8_t timeout)
  59 {
  60         // load data into data register
  61         TWDR = data;
  62         // start transmission of data
  63         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  64
  65   uint16_t timeout_timer = timer_read();
  66   while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
  67     if (timeout && (timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
  68       return I2C_STATUS_TIMEOUT;
  69     }
  70   }
  71
  72         if( (TW_STATUS & 0xF8) != TW_MT_DATA_ACK ){ return 1; }
  73
  74         return 0;
  75 }
  76
  77 i2c_status_t i2c_read_ack(uint8_t timeout)
  78 {
  79
  80         // start TWI module and acknowledge data after reception
  81         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWEA);
  82
  83   uint16_t timeout_timer = timer_read();
  84   while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
  85     if (timeout && (timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
  86       return I2C_STATUS_TIMEOUT;
  87     }
  88   }
  89
  90         // return received data from TWDR
  91         return TWDR;
  92 }
  93
  94 i2c_status_t i2c_read_nack(uint8_t timeout)
  95 {
  96
  97         // start receiving without acknowledging reception
  98         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN);
  99
 100   uint16_t timeout_timer = timer_read();
 101   while( !(TWCR & (1<<TWINT)) ) {
 102     if (timeout && (timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
 103       return I2C_STATUS_TIMEOUT;
 104     }
 105   }
 106
 107         // return received data from TWDR
 108         return TWDR;
 109 }
 110
 111 i2c_status_t i2c_transmit(uint8_t address, uint8_t* data, uint16_t length)
 112 {
 113         if (i2c_start(address | I2C_WRITE)) return 1;
 114
 115         for (uint16_t i = 0; i < length; i++)
 116         {
 117                 if (i2c_write(data[i])) return 1;
 118         }
 119
 120         i2c_stop();
 121
 122         return 0;
 123 }
 124
 125 uint8_t i2c_receive(uint8_t address, uint8_t* data, uint16_t length)
 126 {
 127         if (i2c_start(address | I2C_READ)) return 1;
 128
 129         for (uint16_t i = 0; i < (length-1); i++)
 130         {
 131                 data[i] = i2c_read_ack();
 132         }
 133         data[(length-1)] = i2c_read_nack();
 134
 135         i2c_stop();
 136
 137         return 0;
 138 }
 139
 140 uint8_t i2c_writeReg(uint8_t devaddr, uint8_t regaddr, uint8_t* data, uint16_t length)
 141 {
 142         if (i2c_start(devaddr | 0x00)) return 1;
 143
 144         i2c_write(regaddr);
 145
 146         for (uint16_t i = 0; i < length; i++)
 147         {
 148                 if (i2c_write(data[i])) return 1;
 149         }
 150
 151         i2c_stop();
 152
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 uint8_t i2c_readReg(uint8_t devaddr, uint8_t regaddr, uint8_t* data, uint16_t length)
 157 {
 158         if (i2c_start(devaddr)) return 1;
 159
 160         i2c_write(regaddr);
 161
 162         if (i2c_start(devaddr | 0x01)) return 1;
 163
 164         for (uint16_t i = 0; i < (length-1); i++)
 165         {
 166                 data[i] = i2c_read_ack();
 167         }
 168         data[(length-1)] = i2c_read_nack();
 169
 170         i2c_stop();
 171
 172         return 0;
 173 }
 174
 175 i2c_status_t i2c_stop(uint8_t timeout)
 176 {
 177         // transmit STOP condition
 178         TWCR = (1<<TWINT) | (1<<TWEN) | (1<<TWSTO);
 179
 180   uint16_t timeout_timer = timer_read();
 181   while(TWCR & (1<<TWSTO)) {
 182       if (timeout && (timer_read() - timeout_timer) > I2C_TIMEOUT) {
 183       return I2C_STATUS_TIMEOUT;
 184     }
 185   }
 186
 187   return 0;
 188 }