【CuriosityNano测评报告】共三期第二期 2.IIC+SPI+串口测试

只看该作者 · 2021-6-15 18:28

本帖最后由 zhangjiantao 于 2021-6-15 22:39 编辑

#申请原创# 距离第一次更新已半月有余，趁着端午假期把第二期的测评写下

本次的测评主要针对串口，I2C,SPI等外设进行测评，

测评内容：

1. 读取WQ25Q32的ID测试SPI功能是否可以准确读出ID数据通过串口打印出来

SPI的配置，用到的函数

2. I2C测试I2C器件的读写（DS3231,AT24C512）挂在一条总线上，并将读取的内容通过串口2打印出来

串口的配置，PPS,PMD,寄存器，TRIS寄存器，等 I2C的配置，用到的函数

3. 外部中断测试，利用EVB板上的功能实现外部中断的功能，如果发生外部中断，串口发送（发送内容为：External Interrupt Occurrence）

测评流程

修改下开发板上的按键，以便测试外部中断（下降沿）

测试流程

1. 建立工程用MCC生成初始化代码

引脚选择

INT0下降沿选择

①系统时钟初始化：选择HF时钟，外部中断引脚选择，初始化配置选择上升沿下降沿,这里进用到INT0，MCC是三个都生成了，可以在代码中修改

②串口初始化：使能发送接收，波特率115200（这里的波特率会有个误码率，如果波特率不想有误码率可以再自己的系统中采用11.0592M的晶振），打开接收中断，发送采用查询方式

③定时器1初始化（上一个PWM测评用了定时器0，这里用定时器1），时钟选择FOSC/4,定时时间选择10ms（115200的波特率，理论上每秒传输115200个bit，换算成字节大概是每秒可以传输11520左右个字节，因此接收一个字节的时间大概是0.1ms不到，这里设置成10ms，认为10ms没有接收到新的数据，则认为1帧数据传输完成，具体的数据可以根据实际的项目进行调整）打开中断，但不使能，主要用在串口清BUFFER的，所以串口接收时打开定时器1，

定时器1

定时器0

PWM (代码中包含上期的测评内容，把这个也放进来)

④I2C初始化，时钟选择MFINTOSC（100k）主模式,满足大多数I2C从设备的时钟要求，

⑤SPI初始化，时钟选择FOSC/4，SPI波特率0x9F（SPI时钟的计算为SPI_FOSC/2*(BGR+1)），注意TXR,RXR位置1

⑥ 重新定义putch，以便使用 printf，只需再定义的地方，引用头文件#include <stdio.h>，printf很好用，输出各种格式的字符，具体的使用大全和输出格式可百度

测试APP的代码和函数
如下
以下几张图是测试用到的器件一些关键性的参数，比如I2C的地址，和器件ID命令之类的。个人习惯，测试一个片子喜欢读他的ID号，至少可以验证自己的读写时序是对的

   AT24C512 的7位地址0x50

         DS3231 的7位地址0x68

W25Q32 命令90：读取到的数据应该为 0x EF15

pps配置如下

复制

    U2RXPPS = 0x13;   //RC3->UART2:RX2;    

    RB6PPS = 0x21;   //RB6->I2C1:SCL1;    

    INT0PPS = 0x10;   //RC0->EXT_INT:INT0;    

    RC1PPS = 0x0A;   //RC1->PWM1_16BIT:PWM11;    

    RB4PPS = 0x22;   //RB4->I2C1:SDA1;    

    RC2PPS = 0x13;   //RC2->UART2:TX2;    

//  INT2PPS = 0x12;   //RC2->EXT_INT:INT2;    

//  INT1PPS = 0x11;   //RC1->EXT_INT:INT1;    

    I2C1SCLPPS = 0x0E;   //RB6->I2C1:SCL1;    

//  PWMIN1PPS = 0x13;   //RC3->PWM1_16BIT:PWMIN1;    

//  PWMIN0PPS = 0x15;   //RC5->PWM1_16BIT:PWMIN0;    

    SPI1SC**S = 0x16;   //RC6->SPI1:SCK1;    

    I2C1SDAPPS = 0x0C;   //RB4->I2C1:SDA1;    

    RC5PPS = 0x1C;   //RC5->SPI1:SDO1;    

    RC6PPS = 0x1B;   //RC6->SPI1:SCK1;    

    SPI1SDIPPS = 0x14;   //RC4->SPI1:SDI1;

测试函数，主函数直接调用即可

复制

#include "APP.h"

//宏定义

#define W25QXX_CS  LATCbits.LATC7

#define DS3231_Addr     0x68

#define AT24C512_Addr   0x50

//本函数内调用的变量

uint8_t AT24C512_TestData[12] = {0x00,0x00,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,0x39,0x30};

uint8_t AT24C512_READ_TestData[10] = {0};

uint8_t DS3231_Time_buf[7];

uint8_t DS3231_Write_buf1[8]={0x00,0,30,15,2,15,6,21};

uint8_t DS3231_Write_buf[8];

//函数声明

void SPI_W25Q32_Flash_Test(void);

void I2C_DS3231_AT24C512_Test(void);

uint8_t Num_BCD(uint8_t data);

uint8_t BCD_Num(uint8_t data);

void AT24C512_Write1Byte_Any_Address(i2c1_address_t address, uint16_t Addr,uint8_t data);

uint8_t AT24C512_Read1Byte_Any_Address(i2c1_address_t address, uint16_t Addr);

void External_interrupt_test(void);





void PIC18F16Q40_Test(void)

{

    SPI_W25Q32_Flash_Test();     //SPI测试函数

    I2C_DS3231_AT24C512_Test();//I2C，DS3231,AT24C512

    External_interrupt_test();         //外部按键

}



<b>void SPI_W25Q32_Flash_Test(void)

{

    printf("----------------SPI_W25Q32_Flash_Test---------------------\n\r");

    uint8_t Temp = 0;

    uint8_t W25Q32_ID_Buf[2];

    uint16_t W25Q32_ID;

    W25QXX_CS=0;

    Temp=SPI1_ExchangeByte(0x90); //命令

    Temp=SPI1_ExchangeByte(0x00); //24位地址

    Temp=SPI1_ExchangeByte(0x00);     

    Temp=SPI1_ExchangeByte(0x00);

    W25Q32_ID_Buf[0]=SPI1_ExchangeByte(0x00);//发送无用的数据，可以为任何数据，主要是为了产生时钟SCLK

    W25Q32_ID_Buf[1]=SPI1_ExchangeByte(0x00);

    W25Q32_ID=W25Q32_ID_Buf[0]*256+W25Q32_ID_Buf[1]; 

    W25QXX_CS=1;

    printf("----------------SPI_W25Q32_Flash_ID:0x%X----------------\n\r",W25Q32_ID);

}



void I2C_DS3231_AT24C512_Test(void)

{

    uint8_t Temp = 0;

    printf("----------------I2C_AT24C512_EEPROM_Test-------------------\n\r");

    printf("----------------I2C_AT24C512_Write--------------------------\n\r");

    printf("AT24C512_Write_DATA:%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n\r",AT24C512_TestData[2],AT24C512_TestData[3],\

                                                                               AT24C512_TestData[4],AT24C512_TestData[5],\

                                                                               AT24C512_TestData[6],AT24C512_TestData[7],\

                                                                               AT24C512_TestData[8],AT24C512_TestData[9],\

                                                                               AT24C512_TestData[10],AT24C512_TestData[11]);

    I2C1_WriteNBytes(AT24C512_Addr, AT24C512_TestData, sizeof(AT24C512_TestData));

    DELAY_milliseconds(10); 

    printf("----------------I2C_AT24C512_Read-----------------------------\n\r");

    I2C1_WriteNBytes(AT24C512_Addr, AT24C512_TestData, 2);

    I2C1_ReadNBytes(AT24C512_Addr, AT24C512_READ_TestData,sizeof(AT24C512_READ_TestData));   

    printf("AT24C512_Read_DATA:%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\t%d\n\r", AT24C512_READ_TestData[0],AT24C512_READ_TestData[1],\

                                                                               AT24C512_READ_TestData[2],AT24C512_READ_TestData[3],\

                                                                               AT24C512_READ_TestData[4],AT24C512_READ_TestData[5],\

                                                                               AT24C512_READ_TestData[6],AT24C512_READ_TestData[7],\

                                                                               AT24C512_READ_TestData[8],AT24C512_READ_TestData[9]);

    printf("----------------Write data to any address----------------------------\n\r");

    

    printf("----------------Write 0x45 to 0x1001----------------------------\n\r");

    AT24C512_Write1Byte_Any_Address(AT24C512_Addr, 0x1001,0x45);

    DELAY_milliseconds(10);

    printf("----------------Read data From any address----------------------------\n\r");

    printf("----------------Read data From 0x1001----------------------------\n\r");

    Temp = AT24C512_Read1Byte_Any_Address(AT24C512_Addr, 0x1001);

    printf("----------------address 0x1001 data:0x%X----------------\n\r",Temp);

    printf("----------------I2C_AT24C512_EEPROM_Test OVER-------------------\n\r");

    printf("----------------Read time From DS3231----------------------------\n\r");

    I2C1_ReadDataBlock(DS3231_Addr,0,DS3231_Time_buf,7);

    printf("DS321_time:20%d.%d.%d  %d:%d:%d\t%d\n\r", BCD_Num(DS3231_Time_buf[6]),BCD_Num(DS3231_Time_buf[5]),\

                                                       BCD_Num(DS3231_Time_buf[4]),BCD_Num(DS3231_Time_buf[2]),\

                                                       BCD_Num(DS3231_Time_buf[1]),BCD_Num(DS3231_Time_buf[0]),\

                                                       BCD_Num(DS3231_Time_buf[3]));

    

    printf("Write time:2021.06.15 15:30:00 Tue to DS3231----------------------------\n\r");

    DS3231_Write_buf[0]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[0]);

    DS3231_Write_buf[1]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[1]);

    DS3231_Write_buf[2]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[2]);

    DS3231_Write_buf[3]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[3]);

    DS3231_Write_buf[4]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[4]);

    DS3231_Write_buf[5]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[5]);

    DS3231_Write_buf[6]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[6]);

    DS3231_Write_buf[7]=Num_BCD(DS3231_Write_buf1[7]);

    I2C1_WriteNBytes(DS3231_Addr, DS3231_Write_buf, 8);

    DELAY_milliseconds(10); 

     I2C1_ReadDataBlock(DS3231_Addr,0,DS3231_Time_buf,7);

    printf("DS321_time:20%d.%d.%d  %d:%d:%d\t%d\n\r", BCD_Num(DS3231_Time_buf[6]),BCD_Num(DS3231_Time_buf[5]),\

                                                       BCD_Num(DS3231_Time_buf[4]),BCD_Num(DS3231_Time_buf[2]),\

                                                       BCD_Num(DS3231_Time_buf[1]),BCD_Num(DS3231_Time_buf[0]),\

                                                       BCD_Num(DS3231_Time_buf[3]));

    printf("----------------I2C Test over----------------------------\n\r");

}</b>



/****************************************************************************

* 功    能：10进制数据转换为BCD码

* 名    称：Num_BCD(uint8_t data)

* 说    明：用在时钟DS3231处。

****************************************************************************/

uint8_t Num_BCD(uint8_t data)

{

    uint8_t i,j,k;

    i=data/10;

    j=data%10;

    k=j+(i<<4);

    return k;

}



/****************************************************************************

* 功    能：BCD码转换为10进制数据

* 名    称：BCD_Num(uint8_t data)

* 说    明：用在时钟DS3231处。

****************************************************************************/

uint8_t BCD_Num(uint8_t data)

{

    uint8_t i;

    i=data&0x0F;

    data=data>>4;

    data&=0x0F;

    data*=10;

    i+=data;

    return i;

}



<b>void putch( char byte)//将串口跟 printf() 联系起来即重定向printf函数

{



    U2CON0bits.TXEN=1;

    while(!UART2_is_tx_ready()); 

    U2TXB=byte; 

    U2CON0bits.TXEN=0;

 }</b>



void AT24C512_Write1Byte_Any_Address(i2c1_address_t address, uint16_t Addr,uint8_t data)

{

    uint8_t databuf[3];

    databuf[0]=(uint8_t)(Addr/256);

    databuf[1]=(uint8_t)(Addr%256);

    databuf[2]=data;

    while(!I2C1_Open(address)); // sit here until we get the bus..

    I2C1_SetBuffer(databuf,3);

    I2C1_SetAddressNackCallback(NULL,NULL); //NACK polling?

    I2C1_MasterWrite();

    while(I2C1_BUSY == I2C1_Close()); // sit here until finished.

}

uint8_t AT24C512_Read1Byte_Any_Address(i2c1_address_t address, uint16_t Addr)

{

    uint8_t AddrBuf[2];

    uint8_t TEM=0;

    AddrBuf[0]=Addr/256;

    AddrBuf[1]=(uint8_t)(Addr%256);

    I2C1_WriteNBytes(address, AddrBuf, 2);

    I2C1_ReadNBytes(address, &TEM, 1);

    return TEM;

}



void External_interrupt_test(void)

{

    printf("MCU sleep when the external interrupt wakes up to continue to execute\n\r");

    asm("SLEEP"); //休眠模式

    NOP();

    NOP();

    printf("------------- KEY-------------------\n\r");

    

}

测试效果如下：
  1.  读取到正确的W25Q32 的ID：0xEF15  并通过串口打印出来
  2.  写入数据并读取出来，测试数据的写入和读取  并通过串口打印出来
  3. 以上两步执行完成，直接休眠直到外部中断唤醒（外部中断唤醒发送：External Interrupt Occurrence）

上期的PWM呼吸灯也在此部分代码里，一并上传，MCC趋势很方便，生成的可以跑起来，具体的实现可以通过函数的调用来实现功能

代码

PIC18F16Q40EVB.X.zip (3.16 MB)

视频不太会插，研究好了再插入视频，先上张图