NXPS08P试用 IIC

day_day

（一）I2C寄存器
iic寄存器主要有五个：
（I2C_A1） Address Register 1 ，高七位为数据位，保存I2C所用到的从地址
（I2C_F）  Frequency Divider register  ，SCL SDA 电平维持时间
(I2C_C1)  Control Register 1 ，控制寄存器，包含I2C使能、中断使能、发送状态控制
(I2C_S)   Status registerk ，状态寄存器，完成标志、中断标志、忙状态等
(I2C_D)  Data I/O register ， 数据寄存器，发送的数据写进来，接收的数据从这里读取





（二）I2C初始化配置 之 周期电平配置

1、首先我们看时钟源的情况

iic的时钟源没有在IIC章节中提及，但可以在时钟源章节的SCG_C2中找到：其第一位是控制IIC寄存器到busclk的时钟。
根据在uart帖子里面的分析，我们的时钟源应该是16m的。


2、周期与电平时间计算
周期与电平时间计算要根据I2C_F寄存器

该寄存器有两个配置：
【MULT】决定一个基础单元多少个时钟，如果这么说不好理解，先理解为“mul”这个变量

然后【ICR】的参数决定了SCL、SDA对应多少个基础单元，这个需要查表，每一个参数对应了一个数据。如果这么说不理解，那就把ICR理解为“SCL divider”这个变量。
表里面对【ICR】=1D，“SCL divider”=160.即占160个基础单元。如果MULT=2的话，一个基础单元占据4个“I2C module clock period”，这个应该是指BUSCLK时钟源的周期。
也就是这个配置下，16M时钟源下，SDA维持时间会保持在40ms，即25kHz。
数据手册提到，该IIC最高可以配置为100kHz，那么我们可以把【MULT】=0，即占据一个时钟单元。

1. I2C_F  = 0x1D;

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（三）I2C初始化配置 之 控制寄存器配置
最基本的配置都在第一个控制寄存器I2C_C1。
第七位 IICEN 控制I2C使能
第六位 IICIE 控制I2C中断使能
第五位 MST  设置主从模式
第四位 TX   设置发送接收模式
第三位 TXAK
第二位 RSTA  重复启动
第一位 WUEN  唤醒使能
第0位  保留



初始化只需要使能I2C、设置为主模式、发送模式

1. I2C_C1 = I2C_C1_IICEN_MASK      // enable IIC
   
2.                 | I2C_C1_MST_MASK       // master
   
3.                 | I2C_C1_TX_MASK;   

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（四）I2C主模式
众所周知，I2C在空闲的时候SDA、SCL都是高电平。当SCL为高，SDA由高拉低，准备传输数据，就代表I2C传输开始了，此后SCL每一个脉冲传输一位。
对于NXP的芯片，通常都有专门的硬件单元，负责启动、传输、结束，此外还有个重复启动，这样有个好处就是，可以灵活配置各个阶段，一次启动能传输任意个字节。

1、起始标志（启动）
启动标志很容易激发，只需要往C1寄存器里面的MST位写1。以下为数据手册对MST位描述：

Master Mode Select
When MST is changed from 0 to 1, a START signal is generated on the bus and master mode is selected.
When this bit changes from 1 to 0, a STOP signal is generated and the mode of operation changes from
master to slave.
0 Slave mode
1 Master mode

由于官方库配置形式丰富，因此可以通过以下方式置位：

1. I2C_C1_MST = 1;
   
2. //OR
   
3. I2C_C1 |= I2C_C1_MST_MASK;

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完成标志在标志位BUSY，该位的描述：

Indicates the status of the bus regardless of slave or master mode. This bit is set when a START signal is detected and cleared when a STOP signal is detected.

当开始信号出现后，BUSY置位，直到STOP信号完成，表明I2C总线在忙。
因此此时需要判断是否正式起始。

1. while(!I2C_S_BUSY)

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2、从地址（从模式专属）
从地址保存在I2C_A1寄存器里，有7位，最低位为读写位，可用于判断读写

Immediately after the START signal, the first byte of a data transfer is the slave address transmitted by the master. This address is a 7-bit calling address followed by an R/W bit. The R/W bit tells the slave the desired direction of data transfer.
• 1 = Read transfer: The slave transmits data to the master
• 0 = Write transfer: The master transmits data to the slave

3、发送数据
数据手册对发送数据的操作描写如下：

When successful slave addressing is achieved, data transfer can proceed on a byte-bybyte basis in the direction specified by the R/W bit sent by the calling master.

当向寄存器I2C_D写入数据时，发送开始。
我们需要等待其完成。无论是发送还是接受数据，都涉及两个状态标志位：
TCF  发送完成标志位，1为发送完成

IICIF 中断标志位，1为中断挂起



4、结束
清除MST、TX控制位

（五）DAC5571
板载IIC器件为TI的DAC5571，器件地址为100110x，最低位由A0口电平决定。板子电路中A0接地，因此地址为0x4C纯寄存器操作方式如下：

1. void I2C_write_test(unsigned char addr, unsigned char byte_addr, unsigned char date)
   
2. {
   
3.         char str_try[50] = "string is:";
   
4.         unsigned char temp;
   
5.                
   
6.         I2C_F  = 0xBF;
   
7.         I2C_C1_IICEN = 1;        //enable iic
   
8.         I2C_C1_TXAK = 0;        //ack
   
9.        
   
10.         //start
    
11.         I2C_C1_TX = 1;
    
12.         I2C_C1_MST = 1;
    
13.         while(!I2C_S_BUSY);
    
14.        
    
15.         //write addr
    
16.         I2C_D = addr;
    
17.        
    
18.         //wait
    
19.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
20.         I2C_S_IICIF = 1;
    
21.        
    
22.         //write byte_addr
    
23.         I2C_D = byte_addr;
    
24.                
    
25.         //wait
    
26.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
27.         I2C_S_IICIF = 1;
    
28. 
    
29.         //write date
    
30.         I2C_D = date;
    
31.        
    
32.         //wait
    
33.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
34.         I2C_S_IICIF = 1;
    
35.        
    
36.         //stop
    
37.         I2C_C1_MST = 0;
    
38.         I2C_C1_TX = 0;
    
39.         while(I2C_S_BUSY)
    
40.        
    
41.         printf("finish");
    
42. }

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调用该函数：

1. I2C_write_test(0x98,0x04,0x50);

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可以看到波形：



已经有应答，测量J15的3脚和GND的电压，大概为0.89V。
256/76*3.3V=0.97V
中间存在一定参考电压的偏差。


（六）无法挂外部器件
事实上程序与帖子在两周前就已经完成了，但遇到了一个奇怪的现象迟迟未能解决——外部挂载的IIC器件无法工作！
我换过好几个IIC器件，包括ADXL345、MPU9250、以及一些IIC总线的数码管模块、从罗姆社区混来的几个IIC器件，无一例外无法驱动，所有杜邦线测试过、更换过，电压都测过，一切正常，但在同一程序下，只能驱动板载的DAC5571。



从上图可以看到，这是测试ADXL345的IIC总线，我把ADXL345可能的两个地址0xA6、0x3A都试了一遍，都没有ACK，但统一程序复用驱动DAC5571却有驱动！
猜测可能是DAC5571这个器件的IIC阻抗有点问题，导致其他IIC总线都无法被驱动。
查看了下数据手册，除了A2 A3以外，还有一条IIC总线B6 B7，但在这块板子上没有被引出，至此，可以判断这块板子的IIC总线基本成了摆设，除非用风枪把DAC5571吹下来，失去了IIC总线，我的机械臂计划就泡汤，因为IIC是闭环反馈至关重要的一环……


（七）猜测IIC的读函数
我还编写了IIC的读函数，但因为没有经过测试，所以无法判断该函数是否可行，这里也给出来供大家参考：

1. void I2C_read_test(unsigned char addr, unsigned char byte_addr)
   
2. {
   
3.         char str_try[50] = "string is:";
   
4.         unsigned char temp;
   
5.                
   
6. //        I2C_Init();
   
7.         I2C_F  = 0xBF;
   
8.         I2C_C1_IICEN = 1;        //enable iic
   
9.         I2C_C1_TXAK = 0;        //ack
   
10.        
    
11.         //start
    
12. //        I2C_C1_MST = 0;        //master mode off
    
13.         I2C_C1_TX = 1;        //write
    
14.         I2C_C1_MST = 1;        //master mode on, start signal
    
15.         while(!I2C_S_BUSY);
    
16.        
    
17.         //write addr
    
18.         I2C_D = addr;
    
19.        
    
20.         //wait
    
21.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
22.         I2C_S_IICIF = 1;
    
23.        
    
24.         //write byte_addr
    
25.         I2C_D = byte_addr;
    
26.                
    
27.         //wait
    
28.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
29.         I2C_S_IICIF = 1;
    
30.        
    
31.         DelayUS(1000);
    
32.        
    
33.         //restart
    
34.         I2C_C1_TXAK = 1;
    
35.         I2C_C1_RSTA = 1;
    
36. 
    
37.         //DelayUS(1000);
    
38.        
    
39.         //write addr
    
40.         I2C_D = addr+1;
    
41.        
    
42.         //wait
    
43.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
44.         I2C_S_IICIF = 1;
    
45. 
    
46.         //rec mode
    
47.         I2C_C1_TX = 0;
    
48. //        I2C_C1_TXAK = 1;
    
49.        
    
50.         //wait
    
51. //        while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
52. //        I2C_S_IICIF = 1;
    
53.        
    
54.         //??  rec
    
55.         temp = I2C_D;
    
56.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
57.         I2C_S_IICIF = 1;
    
58.         temp = I2C_D;
    
59.        
    
60.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
61.         I2C_S_IICIF = 1;
    
62.         temp = I2C_D;
    
63.        
    
64.         while((I2C_S & I2C_S_IICIF_MASK)==0);
    
65.         I2C_S_IICIF = 1;
    
66.         temp = I2C_D;
    
67. 
    
68.        
    
69.         //stop
    
70. //        i2c_Wait();
    
71.        
    
72.         I2C_Stop();
    
73.        
    
74.         sprintf(str_try,"\r\nrec:0x%x",temp);
    
75.         printf(str_try);
    
76. }

复制代码

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