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[APM32F4] 【APM32F411V Tiny Board测评】硬件I2C读取传感器测试

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 楼主| WoodData 发表于 2024-5-23 17:53 | 显示全部楼层 |阅读模式
传感, tiny, board, TI, I2c
本次研究了一下APM32F411的I2C接口功能。看了一下官方例子是使用的中断模式，感觉不太方便。这里我就不使用中断模式操作I2C接口。
首先初始化I2C接口IO和外设：使用PB8和PB9的I2C1外设。
复制
  1. void drv_i2c_gpio_init( void )
    

  2. {
    

  3.     GPIO_Config_T   gpioConfigStruct;
    


  4. 

  5.     /* Enable I2C related Clock */
    

  6.     RCM_EnableAHB1PeriphClock(RCM_AHB1_PERIPH_GPIOB);
    

  7.     
    

  8. #ifdef I2C_USE_GPIO
    


  9. 

  10. #else
    

  11.     I2C_Config_T    i2cConfigStruct;
    

  12.     
    

  13.     gpioConfigStruct.mode = GPIO_MODE_AF;
    

  14.     gpioConfigStruct.speed = GPIO_SPEED_50MHz;
    

  15.     gpioConfigStruct.pin = GPIO_PIN_8 | GPIO_PIN_9;
    

  16.     gpioConfigStruct.otype = GPIO_OTYPE_OD;
    

  17.     gpioConfigStruct.pupd = GPIO_PUPD_UP;
    

  18.     GPIO_Config(GPIOB, &gpioConfigStruct);
    

  19.     
    

  20.     /* Free I2C_SCL and I2C_SDA */
    

  21.     GPIO_ConfigPinAF(GPIOB, GPIO_PIN_SOURCE_8, GPIO_AF_I2C1);
    

  22.     GPIO_ConfigPinAF(GPIOB, GPIO_PIN_SOURCE_9, GPIO_AF_I2C1);
    

  23.     
    

  24.     /*  Config I2C1 */
    

  25.     RCM_EnableAPB1PeriphClock(RCM_APB1_PERIPH_I2C1);
    

  26.     I2C_Reset(I2C1);
    

  27.     i2cConfigStruct.mode = I2C_MODE_I2C;
    

  28.     i2cConfigStruct.dutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
    

  29.     i2cConfigStruct.ackAddress = I2C_ACK_ADDRESS_7BIT;
    

  30.     i2cConfigStruct.ownAddress1 = 0XA0;
    

  31.     i2cConfigStruct.ack = I2C_ACK_DISABLE;
    

  32.     i2cConfigStruct.clockSpeed = 100000;
    

  33.     I2C_Config(I2C1, &i2cConfigStruct);
    

  34.     
    

  35.     I2C_DisableDualAddress(I2C1);
    

  36.     /* Enable I2Cx */
    

  37.     I2C_Enable(I2C1);
    


  38. 

  39. #endif
    

  40. }


下面就是我的I2C读写接口：
复制
  1. static int __CheckErrFlag(I2C_T* i2c)
    

  2. {
    

  3.     int bflag;
    

  4.     bflag = 0;
    

  5.     if(I2C_ReadStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_BERR))    //
    

  6.     {
    

  7.         bflag =1;
    

  8.         I2C_ClearStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_BERR);    //
    

  9.     }
    

  10.     if(I2C_ReadStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_AL))    //
    

  11.     {
    

  12.         bflag =2;
    

  13.         I2C_ClearStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_AL);    //
    

  14.     }
    

  15.     if(I2C_ReadStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_AE))    //
    

  16.     {
    

  17.         bflag =3;
    

  18.         I2C_ClearStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_AE);    //
    

  19.     }
    

  20.     if(I2C_ReadStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_OVRUR))    //
    

  21.     {
    

  22.         bflag =4;
    

  23.         I2C_ClearStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_OVRUR);    //
    

  24.     }
    

  25.     if(I2C_ReadStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_PECE))    //
    

  26.     {
    

  27.         bflag =5;
    

  28.         I2C_ClearStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_PECE);    //
    

  29.     }
    

  30.     if(I2C_ReadStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_TTE))    //
    

  31.     {
    

  32.         bflag =6;
    

  33.         I2C_ClearStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_TTE);    //
    

  34.     }
    

  35.     if(I2C_ReadStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_SMBALT))    //
    

  36.     {
    

  37.         bflag =7;
    

  38.         I2C_ClearStatusFlag(i2c, I2C_FLAG_SMBALT);    //
    

  39.     }
    

  40.     return bflag;
    

  41. }
    


  42. 

  43. static int __WaitEvtTimeout(I2C_T* i2c, I2C_EVENT_T evt)
    

  44. {
    

  45.     volatile uint32_t timeout;
    

  46.     timeout = 10000;
    

  47.     while (!I2C_ReadEventStatus(i2c, evt))
    

  48.     {
    

  49.         timeout--;
    

  50.         if(timeout == 0)
    

  51.         {
    

  52.             return -1;
    

  53.         }
    

  54.         if(__CheckErrFlag(i2c))
    

  55.         {
    

  56.             return 1;
    

  57.         }
    

  58.     }
    

  59.     return 0;
    

  60. }
    


  61. 

  62. uint8_t I2C_WriteByte(uint8_t index,uint32_t dev_addr, uint32_t addr,uint8_t Byte)
    

  63. {
    

  64.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET)    //bus busy
    

  65.     {
    

  66.         I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  67.         delay_us(15);
    

  68.         break;
    

  69.     }
    

  70.     /* Send START condition */
    

  71.     I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
    

  72.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));   //wait flag
    

  73.     /* Send address for write */
    

  74.     I2C_Tx7BitAddress(I2C1, dev_addr << 1, I2C_DIRECTION_TX);
    

  75.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);   //wait flag
    

  76.     /* Send the current byte */
    

  77.     I2C_TxData(I2C1,addr &0xff);
    

  78.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING);
    

  79.     /* Send the current byte */
    

  80.     I2C_TxData(I2C1,Byte);
    

  81.    __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);
    

  82.     I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  83.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET);
    

  84.     
    

  85.     return 0;
    

  86. }
    


  87. 

  88. uint8_t I2C_ReadByte (uint8_t index,uint32_t dev_addr, uint32_t addr)
    

  89. {
    

  90.     uint8_t buff;
    

  91.     
    

  92.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET)    //bus busy
    

  93.     {
    

  94.         I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  95.         delay_us(15);
    

  96.         break;
    

  97.     }
    

  98.     /* Send START condition */
    

  99.     I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
    

  100.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));   //wait flag
    

  101.     /* Send address for write */
    

  102.     I2C_Tx7BitAddress(I2C1, dev_addr << 1, I2C_DIRECTION_TX);
    

  103.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);   //wait flag
    

  104.     /* Send the current byte */
    

  105.     I2C_TxData(I2C1,addr &0xff);
    

  106.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);
    

  107.     
    

  108.     /* Send START condition */
    

  109.     I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
    

  110.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));   //wait flag
    

  111.     /* Send address for write */
    

  112.     I2C_Tx7BitAddress(I2C1, dev_addr << 1, I2C_DIRECTION_RX);
    

  113.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED);   //wait flag
    

  114.     
    

  115.     I2C_DisableAcknowledge(I2C1);
    

  116.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED);
    

  117.     /* Recv the current byte */
    

  118.     buff = I2C_RxData(I2C1);
    

  119.     
    

  120.     I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  121.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET);
    

  122.     
    

  123.     return buff;
    

  124. }
    


  125.
复制

  1. 

  2. uint8_t I2C_PageWrite(uint8_t index,uint32_t dev_addr, uint32_t addr,uint8_t *str,uint32_t num)
    

  3. {
    

  4.     uint32_t i;
    

  5.     
    

  6.     if((num == 0)||(str==NULL)) return 1;
    

  7.     
    

  8.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET)    //bus busy
    

  9.     {
    

  10.         I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  11.         delay_us(15);
    

  12.         break;
    

  13.     }
    

  14.     /* Send START condition */
    

  15.     I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
    

  16.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));   //wait flag
    

  17.     /* Send address for write */
    

  18.     I2C_Tx7BitAddress(I2C1, dev_addr << 1, I2C_DIRECTION_TX);
    

  19.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);   //wait flag
    

  20.     /* Send the current byte */
    

  21.     I2C_TxData(I2C1,addr &0xff);
    

  22.     for(i=num;i>0;i--)
    

  23.     {
    

  24.         __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING);
    

  25.         /* Send the current byte */
    

  26.         I2C_TxData(I2C1,*str++);
    

  27.     }
    

  28.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);
    

  29.     I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  30.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET);
    

  31.     
    

  32.     return 0;
    

  33. }
    


  34. 

  35. uint8_t I2C_PageRead (uint8_t index,uint32_t dev_addr, uint32_t addr,uint8_t *str,uint32_t num)
    

  36. {
    

  37.     uint32_t i;
    

  38.     
    

  39.     if((num == 0)||(str==NULL)) return 1;
    

  40.     
    

  41.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET)    //bus busy
    

  42.     {
    

  43.         I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  44.         delay_us(15);
    

  45.         break;
    

  46.     }
    

  47.     /* Send START condition */
    

  48.     I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
    

  49.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));   //wait flag
    

  50.     /* Send address for write */
    

  51.     I2C_Tx7BitAddress(I2C1, dev_addr << 1, I2C_DIRECTION_TX);
    

  52.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);   //wait flag
    

  53.     /* Send the current byte */
    

  54.     I2C_TxData(I2C1,addr &0xff);
    

  55.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);
    

  56.     
    

  57.     /* Send START condition */
    

  58.     I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
    

  59.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));   //wait flag
    

  60.     /* Send address for write */
    

  61.     I2C_Tx7BitAddress(I2C1, dev_addr << 1, I2C_DIRECTION_RX);
    

  62.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED);   //wait flag
    

  63.     
    

  64.     for(i=num-1;i>0;i--)
    

  65.     {
    

  66.         I2C_EnableAcknowledge(I2C1);
    

  67.         __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED);
    

  68.         /* Recv the current byte */
    

  69.         *str++ = I2C_RxData(I2C1);
    

  70.     }
    

  71.     
    

  72.     I2C_DisableAcknowledge(I2C1);
    

  73.     __WaitEvtTimeout(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED);
    

  74.     /* Recv the current byte */
    

  75.     *str++ = I2C_RxData(I2C1);
    

  76.     
    

  77.     I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  78.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET);
    

  79.     return 0;
    

  80. }


调试这个I2C花了不少时间，主要是这个时序状态。我这里是用逻辑分析仪一步步慢慢调试出来的。
下面是一个检测I2C设备地址的函数，检测总线上设备。通过shell来检查地址状态。
复制
  1. static int __AddrDetect(uint8_t addr)
    

  2. {
    

  3.     uint32_t bflag;
    


  4. 

  5.     while (I2C_ReadStatusFlag(I2C1, I2C_FLAG_BUSBSY) == SET)    //bus busy
    

  6.     {
    

  7.         I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  8.         delay_us(15);
    

  9.         break;
    

  10.     }
    

  11.     /* Send START condition */
    

  12.     I2C_EnableGenerateStart(I2C1);
    

  13.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));   //wait flag
    

  14.     /* Send address for write */
    

  15.     I2C_Tx7BitAddress(I2C1, addr << 1, I2C_DIRECTION_TX);
    

  16.     bflag = 0;
    

  17.     while (! I2C_ReadEventStatus(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))
    

  18.     {
    

  19.         delay_us(25);
    

  20.         bflag = __CheckErrFlag(I2C1);
    

  21.         if(bflag)    break;
    

  22.     }
    

  23.     delay_us(10);
    

  24.     I2C_EnableGenerateStop(I2C1);
    

  25.     
    

  26.     return bflag;
    

  27. }
    


  28. 

  29. #if UART_SHELL == 2
    

  30. #include "nr_micro_shell.h"
    


  31. 

  32. void I2C_AddrDetect(char argc, char *argv)
    

  33. {
    

  34.     int i,j;
    

  35.     
    

  36.     printf("Detect I2C addr:\r\n");
    

  37.     
    

  38.     for(i=0;i<8;i++)
    

  39.     {
    

  40.         for(j=0;j<16;j++)
    

  41.         {
    

  42.             if(__AddrDetect(j + i*16) == 0) printf("%02X ",j + i*16);
    

  43.             else  printf("-- ");
    

  44.             delay_ms(1);
    

  45.         }
    

  46.         printf("\r\n");
    

  47.     }
    

  48.     printf("\r\nDetect I2C addr over.\r\n");
    

  49. }
    


  50. 

  51. NR_SHELL_CMD_EXPORT(i2c_detect,   I2C_AddrDetect,     "I2C detect device address");
    


  52. 

  53. #endif
    


  54.
1.jpg

这里我板子上接了4个I2C设备。分别是光照的RPR0521RS，3轴加速度BM1422，气压BM1383，和温湿度SHTC3。
接下来我们看看设备检测效果：
2.png
可以看到检测了4个地址设备了。

设备驱动都写好了测试成功，也可以通过shell读取数据了：
3.png


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