【经验】通过简易IIC实现RL78系列MCU的EEPROM控制

串行EEPROM控制方法按照硬件接口的不同可以分为两种：IIC和SPI。本文介绍通过简易IIC来实现对瑞萨RL78系列MCU的EEPROM控制。

通过串行接口IIC00，使用IIC 主控设备收发信功能进行EEPROM 的控制（写入、读出）操作。考虑到此控制作为API的使用，尽量以中断进行处理。本文将就实现过程中的规格要求、操作步骤做简要介绍，最后也结合实际的操作示例给予加深说明。

一、规格

•  对EEPROM的存取是通过将存取用信息值设定到结构体，然后调用函数来处理的。

• 考虑到作为API的动作，EEPROM的控制尽量使用中断进行处理。

• 作为操作对象的EEPROM，可以从2K～512K位中选择1种。（默认选择16K位的R1EX24016A。主函数也是对应此款芯片进行的测试处理。）

• 对应于选择的EEPROM进行存取控制。

• 在EEPROM读出过程中进行了复位，EEPROM在SDA信号输出低电平的状态下重新开始时，本应用也支持这种从总线占有状态到总线释放的操作。

• 使用的简易IIC通道以通道00为标准，但也考虑到了能够方便地变更指定。

硬件配置如下：

图1：硬件配置

在硬件配置过程中有以下三点需注意：

1）上述硬件配置图是为了表示硬件连接情况的简化图。在实际电路设计时，请进行适当的引脚处理，以满足电气特性的要求（输入专用引脚请注意分别通过电阻上拉到VDD或是下拉到VSS）。

2）引脚名以EVSS开始的引脚，请连接至VSS，引脚名以EVDD开始的引脚，请连接至VDD。

3）请将VDD设置为大于在LVD上设定的复位解除电压（VLVI）。

二、操作概要

应用中，通过串行接口IIC00，使用IIC 主控设备收发信功能进行EEPROM的控制（写入、读出）操作。考虑到此控制作为API的使用，尽量以中断进行处理。

（1）对串行阵列单元0的通道0以简易IIC模式进行初始设定。

<设定条件>

          设定运行时钟为CK00（24MHz）。

          设定运行模式为简易IIC。

          设定传送结束中断。

          设定数据和时钟的相位为类型1。

          设定数据长度为8位，停止位为1位，无校验位，MSB优先传送。

          设定传送时钟为快速模式的387kHz。

          设定SO00，CKO00为1。

          设定P30/SCL00引脚为传送时钟输出用，P50/SDA00引脚为数据发送/接收用。

（2）设定定时器阵列单元的通道2为100μs 的间隔定时器，用于确认写入完成。

（3）将使用的EEPROM（16K位）的信息值复制到处理用信息值的结构体中。

（4）发行停止条件，使总线处于开放状态。

（5）准备出256字节的写入数据（递增形式）。

（6）设定存取用信息值（结构体g_PARAI）。

（7）从EEPROM的0x400 地址开始写入256 字节的数据。

（8）读出包括已写入数据前后各1 字节在内的数据。

（9）准备出相同的16个字节的数据（0xkk）。（kk=00，11，22……77）

（10）从EEPROM的0xk00地址开始写入这16个字节。

（11）使k的值从0～7改变，重复（9）～（10）的操作。

（12）读出包括（9）～（10）中已写入数据前后各8字节在内的共32字节的数据。

需注意，本参考例程是使用RL78/G13的简易IIC 通过IIC 总线控制EEPROM（R1EX24016，R1EX24032）的例子。对使用的通道或EEPROM变更时请详细评价再使用。

在使用的项目中，使用［Compile Options］的［Macro definition］功能指定使用的简易IIC的通道和产品的引脚数。Macro definition［0］选择了IIC00作为使用的简易IIC的通道。例如，当使用通道20时，把这个设置变更为［IIC20=1］。

Macro definition［1］指定使用的产品的引脚数。在确认以Macro definition［0］指定的通道在目标产品中是否存在的基础上使用。变更这些设置时，点击［Macro definition］右侧的按钮，打开Text Edit页面，在此处进行编辑。

三、IIC时序操作示例

1、IIC通信概要

图2：IIC通信

发送地址：为了指定传送对象（从属设备），此操作为IIC通信中主控设备最初进行的发送动作。发生开始条件后，以1字节的数据发送地址（7位）和传送方向（1位）。

收发数据：发送地址后，此操作为向传送对象（从属设备）发送数据，或从目标从属设备接收数据的动作。对目标从属设备的全部数据发送或接收完成后，发生停止条件，释放总线。

备注：简易IIC功能只对应单主控通信。此外，不受理从属设备发出的等待。

2、主控设备→从属设备通信1（开始条件～地址～数据）

图3：IIC通信时序图（主控设备→从属设备通信示例）

①如果IICmn的初始设定（此处预先设置了SCRmn寄存器的TxEmn=1，RxEmn=0）完成了的话，设定SOm寄存器的SOmn位为0，使SDA信号下降，以产生开始条件。

②经过开始条件的保持时间（标准模式下为4.0μs，快速模式下为0.6μs）后，设置SOm寄存器的CKOmn位为0，使SCL信号下降。

③为了进行通信，设置SOEm 寄存器的SOEmn位为1，以允许输出。

④设置SSm 寄存器的SSmn位为1，使通道n为动作允许状态。

⑤向SIOr 寄存器写入从属设备的地址后，通信启动。

⑥一旦从属设备地址发送完成，就会产生INTIICr。

⑦通过SSRmn寄存器的PEF 位对从属设备的ACK应答进行确认。如果PEF位为0，则向SIOr寄存器写入发送数据。如果PEF位为1，则中止发送。

3、从属设备→主控设备通信1（开始条件～地址～数据）

图5：IIC通信时序图（从属设备→主控设备通信示例）

①如果IICmn的初始设定（此处预先设置了SCRmn寄存器的TxEmn=1，RxEmn=0）完成了的话，设定SOm寄存器的SOmn位为0，使SDA信号下降，以产生开始条件。

②经过开始条件的保持时间（标准模式下为4.0μs，快速模式下为0.6μs）后，设置SOm 寄存器的CKOmn位为0，使SCL信号下降。

③为了进行通信，设置SOEm寄存器的SOEmn位为1，以允许输出。

④设置SSm 寄存器的SSmn位为1，使通道n为动作允许状态。

⑤向SIOr 寄存器写入从属设备的地址后，通信启动。

⑥一旦从属设备地址的发送完成，就会产生INTIICr。通过SSRmn寄存器的PEF 位对从属设备的ACK应答进行确认。

⑦为了切换通信方向，设置IICmn的动作为禁止状态。

⑧变更SCRmn寄存器的TxEmn=0，RxEmn=1。

⑨设置IICmn为动作允许状态。

⑩通过向SIOr寄存器虚写数据（0FFH），启动接收。

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