Atmel Tiny 88 - TWI module (I2C Slave)

 Two-wire Serial Interface (TWI)

TWI 由 clock (SCK) 和 data (SDA) 雙向的接腳所組成，TWI 接腳的設計為開路集閘需要外加 Pull-up 電阻才能資料傳遞。 TWI 的特性如下:

• 最多能支援 128 不同位址的裝置
• 相容於 Philips I2C protocol 
• 支援 Standard model (< 100K bps) 和 Fast mode (< 400K bps)
• 支援 Address 喚醒裝置由 Sleep mode

 TWI address 和 data packet format

 TWI 資料傳輸由 Master 初始化，資料封包由 Start bit 開始，到 Stop bit 結束。

• Start / repeat Start condition :  A high to low transition on the SDA line while SCL is high.   

	description
SDA	High >> Low
SCL	High

• Stop condition :  A low to high transition on the SDA line while SCL is high.

	description
SDA	Low >> High
SCL	High

• Data packet :  
• Read data bit : read SDA bit value when a low to high transition on the SCL 

	description
SDA	[ Read ]
SCL	Low >> High

• Write data bit : write SDA bit value when a high to low transition on the SCL

	description
SDA	[ Write ]
SCL	Low >> High

• Address packet : 7-bit address bit + R/W bit  + ack/nack 
• Data packet : 8-bit data + ack/nack

 Register

• TWI Status Register (TWSR)

TWS7	TWS6	TWS5	TWS4	TWS3	-	TWPS1	TWPS0
1	1	1	1	1	0	0	0

• TWS (TWI Status)
• Formats and States in the Slave Receiver Mode
• 在接受到 Master 的 start-bit , Slave address, w-bit 之後，若接收的資料是正確的話，TWS=0x60，再依 Slave address 相符回覆 Master Acknowledge 或 not Acknowledge ；若資料不正確的話，TWS=0x68，並回覆 not Acknowledge。
• 在接收到 Master 的資料，TWS = 0x80，再回覆 Master Acknowledge。
• 在接收到 Master 的最後一筆資料，TWS = 0x88，再回覆 Master not Acknowledge。
• 在接收到 Master 的 stop-bit，TWS = 0xA0
• 對於沒有設定 Slave address 的 general call 之後，當接收的資料是正確的話，TWS=0x70；若資料不正確的話，TWS=0x78。
• 在接收到 Master 的資料，TWS = 0x90，再回覆 Master Acknowledge。
• 在接收到 Master 的最後一筆資料，TWS = 0x98，再回覆 Master not Acknowledge。
• 在接收到 Master 的 stop-bit，TWS = 0xA0

• Formats and States in the Slave Transmitter Mode
• 在接受到 Master 的 repeat-start-bit , Slave address, r-bit 之後，若接收的資料是正確的話，TWS=0xA8，再依 Slave address 相符回覆 Master Acknowledge 或 not Acknowledge ；若資料不正確的話，TWS=0xB0，並回覆 not Acknowledge。
• 在傳送給 Master 的資料後，Master 回覆 Acknowledge， TWS = 0xB8。
• 在傳送給 Master 的最後一筆資料後，Master 回覆 not Acknowledge， TWS = 0xC0。
• 在傳送給 Master 的最後一筆資料後，Master 回覆 Acknowledge，TWS = 0xC8。

• TWPS (TWI Prescaler Bits) - bit rate prescaler

TWPS1	TWPS0	Prescaler Value
0	0	1
0	1	4
1	0	16
1	1	64

• TWI Control Register (TWCR)

TWINT	TWEA	TWSTA	TWSTO	TWWC	TWEN	-	TWIE
0	1	0	0	0	1	0	x

• TWINT Flag = 1
• TWI has transmitted a START/REPEATED START condition
• TWI has transmitted SLA+R/W
• TWI has transmitted an address byte
• TWI has lost arbitration
• TWI has been addressed by own Slave address or general call
• TWI has received a data byte
• a STOP or REPEATED START has been received while still addressed as a Slave
• a bus error has occurred due to an illegal START or STOP condition

• TWI Address Register (TWAR)

 範例

Microchip AVR311 sample code