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【联盛德W806上手笔记】七、I2C

目录

  • WM_SDK_W806_v0.6.0的库函数
    • 函数
    • 参数
    • 应用示例
      • 初始化
      • 使用
      • 测试
  • I2C 控制器
    • 功能概述
    • 主要特性
    • 功能描述
      • 传输速率选择
      • 中断及启动停止可控
      • 快速输出及检测信号
    • 寄存器描述
      • 寄存器列表
      • 时钟分频寄存器_1
      • 时钟分频寄存器_2
      • 控制寄存器
      • 数据寄存器
      • 收发控制寄存器
      • TXR 读出寄存器
      • CR 读出寄存器
  • iosetting大佬 维护的wm-sdk-w806
    • 函数
    • 参数
    • 应用示例
      • 初始化
      • 引脚复用
      • 使用
    • 测试

Windows 10 20H2
HLK-W806-V1.0-KIT
WM_SDK_W806_v0.6.0


       摘自《W806 芯片设计指导书 V1.0》、《W806 MCU 芯片规格书 V2.0》、《WM_W800_寄存器手册 V2.1》

WM_SDK_W806_v0.6.0的库函数

我们打开wm_i2c.h,有如下的函数声明:

函数

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Init(I2C_HandleTypeDef *hi2c);//用于配置所用I2C的引脚HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_DeInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c);//将初始化之后的I2C引脚恢复成默认的状态–各个寄存器复位时的值HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint8_t DevAddress, uint8_t MemAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size);//用于向从器件某地址写入数据HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Read(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint8_t DevAddress, uint8_t MemAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size);//用于由从器件某地址读取数据

参数

结构体和枚举类型

typedef struct{GPIO_TypeDef *SCL_Port;uint32_t SCL_Pin;GPIO_TypeDef *SDA_Port;uint32_t SDA_Pin;} I2C_HandleTypeDef;

(看着是不是有点怪

#define I2C_SDA_H(HANDLE)HAL_GPIO_WritePin(HANDLE->SDA_Port, HANDLE->SDA_Pin, GPIO_PIN_SET)#define I2C_SDA_L(HANDLE)HAL_GPIO_WritePin(HANDLE->SDA_Port, HANDLE->SDA_Pin, GPIO_PIN_RESET)#define I2C_SCL_H(HANDLE)HAL_GPIO_WritePin(HANDLE->SCL_Port, HANDLE->SCL_Pin, GPIO_PIN_SET)#define I2C_SCL_L(HANDLE)HAL_GPIO_WritePin(HANDLE->SCL_Port, HANDLE->SCL_Pin, GPIO_PIN_RESET)#define I2C_SDA_OUT(HANDLE)SET_BIT(HANDLE->SDA_Port->DIR, HANDLE->SDA_Pin)#define I2C_SDA_IN(HANDLE)CLEAR_BIT(HANDLE->SDA_Port->DIR, HANDLE->SDA_Pin)#define I2C_SDA_GET(HANDLE)HAL_GPIO_ReadPin(HANDLE->SDA_Port, HANDLE->SDA_Pin)

应用示例

初始化

I2C_HandleTypeDef hi2c;//...static void I2C_Init(void);//...static void I2C_Init(void){hi2c.SCL_Port = GPIOA;hi2c.SCL_Pin = GPIO_PIN_1;hi2c.SDA_Port = GPIOA;hi2c.SDA_Pin = GPIO_PIN_4;HAL_I2C_Init(&hi2c);}

使用

    I2C_Init();    //...    HAL_I2C_Write(&hi2c, DEVICE_ADDR, 地址, 数据缓冲区首地址, 数据长度);    //...    HAL_I2C_Read(&hi2c, DEVICE_ADDR, 地址, 数据缓冲区首地址, 数据长度)

测试

这里用的测试程序见【0.96寸 OLED屏实现1500Fps的帧率】STM32 软件、硬件SPI、I2C驱动总结
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我们再打开wm_i2c.c:
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可以看到 WM_SDK_W806_v0.6.0 库函数里i2c的实现竟然是模拟i2c
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但在数据手册中是有硬件i2c相关的描述的:

I2C 控制器

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功能概述

       I2C 总线是一种简单、双向二线制同步串行总线。它只需要两根线即可在连接于总线上的器件之间传送信息。
       主器件用于启动总线传送数据,并产生时钟以开放传送的器件,此时任何被寻址的器件均被认为是从器件.在总线上主和从、发和收的关系不是恒定的,而取决于此时数据传送方向。如果主机要发送数据给从器件,则主机首先寻址从器件,然后主动发送数据至从器件,最后由主机终止数据传送;如果主机要接收从器件的数据,首先由主器件寻址从器件.然后主机接收从器件发送的数据,最后由主机终止接收过程。在这种情况下.主机负责产生定时时钟和终止数据传送。

主要特性

APB 总线协议标准接口
只可作为主设备控制器使用
I2C 工作速率可配,100KHz~400KHz
多路 GPIO 可复用成 I2C 的通信接口
可快速输出和检测时序信号

功能描述

传输速率选择

       通过设置寄存器 PRERlo 和寄存器 PRERhi 就可以将 I2C 总线上的数据传输速率配置在 100KHz 到400KHz 之间的任意总线频率整数分频值。

中断及启动停止可控

       通过设置寄存器 CTR 的 Bit6 允许或者禁止 I2C 控制器产生中断,并且还可以通过设置 Bit7 来随时启动或者停止 I2C 控制器的工作。

快速输出及检测信号

       通过设置寄存器 CR_SR 的相应位可以使控制器快速输出或者检测总线 START 信号,总线 STOP 信号,总线 ACK 信号,总线 NACK 信号。在主模式下,I2C 接口启动数据传输并生成时钟信号。 一个串行数据传输始终以启动信号开始,以停止信号结束。一旦在总线上生成启动信号,就选择了主设备模式。

寄存器描述

寄存器列表

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时钟分频寄存器_1

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时钟分频寄存器_2

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控制寄存器

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数据寄存器

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收发控制寄存器

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TXR 读出寄存器

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CR 读出寄存器

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iosetting大佬 维护的wm-sdk-w806

IOsetting的CSDN主页

git clone https://gitee.com/iosetting/wm-sdk-w806.git

可以看到,已有硬件I2C的实现:
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打开wm_i2c.h,有如下声明:

函数

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Init(I2C_HandleTypeDef *hi2c);//用于配置I2C接口的引脚、速率、优先级等HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_DeInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c);//将初始化之后的I2C接口恢复成默认的状态–各个寄存器复位时的值void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c);//用于启用I2C时钟,选择复用引脚void HAL_I2C_MspDeInit(I2C_HandleTypeDef *hi2c);//用于禁用I2C时钟,将对应引脚恢复成默认的状态HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Write(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint8_t DevAddress, uint8_t MemAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size);//用于向从器件某地址写入数据HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Read(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint8_t DevAddress, uint8_t MemAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size);//用于由从器件某地址读取数据

参数

结构体和枚举类型

typedef struct __I2C_HandleTypeDef{    I2C_TypeDef   *Instance;      /*!< I2C registers base address */    uint32_t      Frequency;    HAL_LockTypeDef      Lock;    /*!< Object lock  */    __IO uint32_t ErrorCode;      /*!< I2C Error code      */} I2C_HandleTypeDef;

宏参数

#define I2C ((I2C_TypeDef *)I2C_BASE)

应用示例

初始化

I2C_HandleTypeDef hi2c;#define DEVICE_ADDR    0xA0 //八位地址static void I2C_Init(void);static void GPIO_Init(void);//...static void I2C_Init(void){    hi2c.Instance = I2C;    hi2c.Frequency = 400000;    HAL_I2C_Init(&hi2c);}static void GPIO_Init(void){    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};    __HAL_RCC_GPIO_CLK_ENABLE();    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_1;    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT;    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);    GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_4;    GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT;    GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;    HAL_GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStruct);}

引脚复用

void HAL_I2C_MspInit(I2C_HandleTypeDef* hi2c){    __HAL_RCC_I2C_CLK_ENABLE();    __HAL_AFIO_REMAP_I2C_SCL(GPIOA, GPIO_PIN_1);    __HAL_AFIO_REMAP_I2C_SDA(GPIOA, GPIO_PIN_4);}void HAL_I2C_MspDeInit(I2C_HandleTypeDef* hi2c){    __HAL_RCC_I2C_CLK_DISABLE();    HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_1);    HAL_GPIO_DeInit(GPIOA, GPIO_PIN_4);}

使用

    GPIO_Init();    I2C_Init();    //...    HAL_I2C_Write(&hi2c, DEVICE_ADDR, 地址, 数据缓冲区首地址, 数据长度);    //...    HAL_I2C_Read(&hi2c, DEVICE_ADDR, 地址, 数据缓冲区首地址, 数据长度)

测试

经过一晚上的测试,我发现两个引脚存在互相干扰的现象,已经严重影响正常通讯(原因暂时未知)
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即使是使用 iosetting大佬的OLED Demo(见联盛德 HLK-W806 (六): I2C驱动SSD1306 128x64 OLED液晶屏 —— IOsetting),我也只在通讯速率为1MHz下能跑通:
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尽管我已在运行Demo前事先延时5s以跳过电平不稳定阶段:
在这里插入图片描述

但在其他速率下仍难以通讯
400kHz:
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100kHz:此情况下为完全黑屏
在这里插入图片描述