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开源可编程手环学习第三步--I2C实验

时间:10-02 整理:3721RD 点击:

第一节     MPU硬件电路


    MPU6050为I2C接口,分别接在MCU的P12与P13引脚,中断引脚接在P24引脚,如下图所示:

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第二节 I2C


2.1 I2C介绍

       I2C总线是一个为系统中电路通信提供支持的可编程控制总线,它是一个软件定义的两线通信协议。

两线I2C串行接口包括一个串行数据线(SDA)和一个串行时钟线(SCL);支持两种通信速率,标准模式(0~100Kb/s)和快速模式(小于等于400Kb/s);时钟同步;32字节的发送接收FIFO;主机发送与接收操作;

7或10位地址,7或10为混合格式发送;块发送模式;默认从地址为0x055;中断或者轮询操作模式;可编程的数据线保持时间;


2.2 寄存器介绍                                      

      I2C相关的寄存器比较多,所以我们只介绍常用的寄存器,其它的可以参考官方数据手册AD14580_DS_v3.1.pdf,位于目录:..\WT开发板\硬件资料。

2.2.1 I2C控制寄存器

15:7位:保留不使用;

6位:I2C从设备使能位,’0’表示从设备使能,’1’表示从设备不可用,该位不一定要软件设置,但是要保证如果该位为’0’则该寄存器的第0位也为’0’;

5位:当作为主设备时,是否发送重启条件,’0’表示不可以,’1’表示可以;

4位:作为主设备时,决定以7位地址还是10位地址开始发送,’0’表示7位地址,’1’表示10位地址;

3位:作为从设备时,决定以7位地址还是10位地址开始发送,’0’表示7位地址,’1’表示10位地址;

2:1位:I2C通信速度选择,1表示标准速度(100Kbit/s),2表示快速(400Kbit/s);

0位:I2C主设备使能,’0’表示主设备不可用,’1’表示主设备使能,要保证如果该位为’1’则该寄存器的第6位也为’1’;

2.2.2 I2C目标地址寄存器


15:12位:保留不使用;

11位:该位决定软件是否进行广播或者开始字节命令,’0’表示忽略第10位GC_OR_START并且正常使用IC_TAR;

10位:如果第11位设置为’1’,则该位表示控制器是否进行广播或开始字节命令,’0’表示发送广播地址,之后只能进行写操作,如果进行读操作则导致TX_ABRT置位,控制器一直停留在广播模式,直到第11位被清除,’1’表示发送开始字节;

9:0位:这是主设备发送的目标地址,如果发送广播则该位被忽略,CPU只需要写一次这些位;注意如果目标地址与从设备地址相同则存在回路,但是FIFO为主从共用,所以完全回路是可行的,只支持单方向的回路,一个主设备不能给自己发送数据只能发送给从设备。

2.2.3 I2C接收发送数据缓存与命令寄存器

    15:9位:保留不使用;

    8位:读写控制位,作为从设备时不能控制方向,只能作为主设备时使用,’0’表示写,’1’表示读;

    7:0位:存储I2C总线上发送或接收的数据,如果你正在操作该寄存器并且要进行读操作则该位被忽略,如果你读该寄存器则该位存储的是接收到的数据。

2.2.4 I2C清除TX_ABRT中断

    15:1位:保留不使用;

    0位:清除发送异常停止位,读该位则清除发送异常停止中断位,和发送异常停止源寄存器位。同时发送FIFO从刷新/复位状态中释放出来,可以允许更多写入。

2.2.5 I2C使能寄存器

    15:1位:保留不使用;

    0位:控制器使能位;

2.2.6 I2C状态寄存器


15:7位:保留不使用;

6位:判断从设备是否活动;

5位:判断主设备是否活动;

4位:判断接收FIFO是否全满;

3位:判断接收FIFO是否为空;

2位:判断发送FIFO是否全满;

1位:判断发送FIFO是否为空;

0位:判断I2C模块是否活动。

2.2.7 I2C接收FIFO数目寄存器

15:6位:保留不使用;

5:0位:接收FIFO可以接收多少字节。

2.2.8 I2C发送异常终止源寄存器

15位:当主设备需要发送数据时,却进入读数据状态;

14位:当发送数据时,从设备丢失总线;

13位:当从设备要接收数据时,FIFO中已经有一些数据;

12位:失去仲裁;

11位:当主设备不可用时,用户进行主设备的操作;

10位:重启不可用,并且主设备在10位地址模式下发送读命令;

9位:重启不可用,但是用户发送一个开始字节;

8位:重启不可用,但是用户试图在高速模式下发送数据;

7位:主设备已经发送了一个开始字节,并且开始字节被确认;

6位:主设备在高速模式下,并且被确认;

5位:主设备控制器广播之后进行读操作;

4位:主设备发送广播,但是没有从设备确认;

3位:只有主设备有效,主设备已经发送地址,并确认,但是发送数据得不到确认信号;

2位:主设备使用10位地址模式,10位地址的第二个字节没有被任何从设备确认;

1位:主设备使用10位地址模式,10位地址的第一个字节没有被任何从设备确认;

0位:主设备使用7位地址模式,但是没有被任何从设备确认。

2.3 寄存器配置讲解

#define CLK_PER_REG            (* ( volatile uint16*)0x50000004)

#define I2C_CON_REG               (* ( volatile uint16*)0x50001300)

#define I2C_TAR_REG                (* ( volatile uint16*)0x50001304)

#define I2C_DATA_CMD_REG          (* ( volatile uint16*)0x50001310)

#define I2C_CLR_TX_ABRT_REG        (* ( volatile uint16*)0x50001354)

#define I2C_ENABLE_REG             (* ( volatile uint16*)0x5000136C)

#define I2C_STATUS_REG            (* ( volatile uint16*)0x50001370)

#define I2C_RXFLR_REG              (* ( volatile uint16*)0x50001378)

#define I2C_TX_ABRT_SOURCE_REG    (* ( volatile uint16*)0x50001380)

启动I2C模块的时钟:CLK_PER_REG |=0x0020;

I2C的初始化寄存器配置:

先关闭I2C控制器, I2C_ENABLE_REG=0x00;

设置为主模式,关闭从模式,可以重复开始,速度设置为快速,地址为7位模式(0x0000000001100101), I2C_ CON _REG =0x0065;

设置目标设备地址为0x51, I2C_TAR_REG =0x51;

打开I2C控制器, I2C_ENABLE_REG=0x01;

等待控制器准备好,while((I2C_STATUS_REG & 0x20) != 0 );

读取地址为0x98处的一个字节,先发送地址I2C_DATA_CMD_REG= 0x98;等待发送完毕while((I2C_STATUS_REG&0x0002)==0);发送读指令I2C_DATA_CMD_REG = 0x0100; 等待发送完毕while((I2C_STATUS_REG&0x0004)==0);之后等待数据接收完毕while(I2C_RXFLR_REG == 0);读取接收缓冲区的数据即为接收数据rx_data = I2C_DATA_CMD_REG;

向地址为0x98处写入一个字节0xaa,先发送地址I2C_DATA_CMD_REG = 0x98;等待发送完毕while((I2C_STATUS_REG&0x0002)==0);发送数据I2C_DATA_CMD_REG = 0xaa; 等待发送完毕while((I2C_STATUS_REG&0x0004)==0);

第三节 I2C实验


       实验需要使用的模块有:手环,Jlink调试工具,USB转串模块,一根手环下载调试线。将JLINK通过下载调试线连接到手环的USB调试接口,JLINK插在有拨码开关的一端,注意丝印标注一一对应,将JLINK插上电脑的USB口。将USB转串模块插在手环现在调试线的另一端,注意丝印标注一一对应,然后将USB转串模块插在电脑的USB接口。如下图所示:

        打开I2C实验的Keil工程Simple_I2C.uvproj,位于目录:..\Moobandv1.3\4_实战教程\1_裸机篇\5_I2C实验\I2C实验,如下图所示:

       打开串口调试助手,连接串口模块。在KEIL中编译源代码,点击DEBUG,然后点击全速运行,就可以看到串口调试助手打印出的信息,如下图所示:


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有点晕,新手啊

可以看详细的资料来理解
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