[RISC-V MCU 应用开发]

第九十九章、CH32V103应用教程——IIC-主发从收持续收发

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RISCVLAR|  楼主 | 2021-6-17 19:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
ar, iic, I2c, ST, ni, TE
CH32V103应用教程——IIC-主发从收持续收发

前面章节介绍过硬件IIC主从之间的通信,但其需要复位一次进行一次通信。本章教程主要前面章节的基础上,进行硬件IIC之间的持续通信,无需进行复位。

1、IIC简介
关于IIC,在前面章节已经进行过介绍,在此不再赘述。
本章教程主要在第三十七章主机发送从机接收的基础上进行改进,主机发送程序与前面类似,本章主要对从机接收方法进行改进,主要使用中断接收方式。从机中断函数中具体接收流程如下:EV1—>EV2—>EV4,具体介绍如下:
EV1:ADDR=1,读STAR1然后读STAR2后将清除该事件;
EV2:RxNE=1,读DATAR将清除该事件;
EV4:STOPF=1,读STAR1然后写CTLR1寄存器将清除该事件。
具体执行方法和步骤可见程序具体内容。
关于TIM具体介绍,可参考前面章节及CH32V103应用手册。

2、硬件设计
本章教程使用开发板硬件I2C进行主机发送从机接收实验,需用到两个开发板,将两个开发板对应IIC引脚连接起来即可。
注意:此处需要将开发板I2C引脚外接上拉电阻。

3软件设计
本章教程主要进行硬件IIC持续收发实验,具体程序如下:
iic.h文件
#ifndef __IIC_H
#define __IIC_H

#include "ch32v10x_conf.h"

/* I2C Mode Definition */
#define HOST_MODE    0
#define SLAVE_MODE   1

/* I2C Communication Mode Selection */
//#define I2C_MODE   HOST_MODE
#define I2C_MODE   SLAVE_MODE

/* Global define */
#define Size   7
#define RXAdderss   0x02
#define TxAdderss   0x02

void IIC_Init( u32 bound, u16 address );

#endif
iic.h文件主要进行相关定义和函数声明;
iic.c文件
#include "iic.h"

extern u8 RxData[Size];               //接收缓存
extern u8 TxData[Size];               //发送缓存

u8 RxCount = 0x00;                    //接收计数
u8 TxCount = 0x00;                    //发送计数

u8 Rec_Finish_Flag = 0x00;            //接收完成标志

void I2C1_EV_IRQHandler(void) __attribute__((interrupt("WCH-Interrupt-fast")));

/*******************************************************************************
* Function Name  : IIC_Init
* Description    : Initializes the IIC peripheral.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
void IIC_Init( u32 bound, u16 address )
{
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    I2C_InitTypeDef  I2C_InitTSturcture;
    NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE );
    GPIO_PinRemapConfig(GPIO_Remap_I2C1, ENABLE); //重映射功能,PB8和PB9重映射为I2C1
    RCC_APB1PeriphClockCmd( RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE );

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init( GPIOB, &GPIO_InitStructure );

    I2C_DeInit(I2C1);
    I2C_InitTSturcture.I2C_ClockSpeed = bound;     //设置I2C传输速率
    I2C_InitTSturcture.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;    //指定I2C工作模式
    I2C_InitTSturcture.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_16_9;  //指定时钟占空比
    I2C_InitTSturcture.I2C_OwnAddress1 = address;  //指定I2C自身设备地址
    I2C_InitTSturcture.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;   //使能或者关闭响应 (一般都是使能)
    I2C_InitTSturcture.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;  //指定地址的长度,可以是7位或10位
    I2C_Init( I2C1, &I2C_InitTSturcture );

#if (I2C_MODE == SLAVE_MODE)
    /* 中断分组初始化 */
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = I2C1_EV_IRQn;  //事件中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;   //抢占优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //子优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init( &NVIC_InitStructure );

    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = I2C1_ER_IRQn;  //错误中断
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;   //抢占优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;  //子优先级
    NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;
    NVIC_Init( &NVIC_InitStructure );

    I2C_ITConfig( I2C1, I2C_IT_EVT|I2C_IT_ERR, ENABLE );   //使能事件中断
#endif

    I2C_Cmd( I2C1, ENABLE );

#if (I2C_MODE == HOST_MODE)
    I2C_AcknowledgeConfig( I2C1, ENABLE );

#endif
}


#if (I2C_MODE == SLAVE_MODE)

//下述中断程序中,当主机读取和写入数据时,都会引起地址位被置位,即发生EV1事件(即本中断处理程序中将发送和接收的EV1合并了);
//当主机写入数据时,中断的执行顺序是EV1—>EV2—>EV4,其中有多个数据EV2会多次执行;
//当主机读取数据时,中断的执行顺序是EV1—>EV3—>EV3-2,本中断程序中将EV3和EV3-1合并了,若有多个数据,EV3将多次执行。
//本程序只进行从机中断接收
//事件中断处理函数
void I2C1_EV_IRQHandler( void )
{
    uint16_t STAR1Register,STAR2Register;

    //状态寄存器1和状态寄存器2对应值
    STAR1Register = I2C1->STAR1;
    STAR2Register = I2C1->STAR2;

    //I2C从机 (MSL = 0)
    //若状态寄存器2的位0不为1,即为0,则代表从模式(1代表主模式)
    if( ( STAR2Register & 0x0001 ) != 0x0001 )
    {
        //从模式下,若状态寄存器1 位1 ADDR的位为1,收到的地址匹配,即 主机已发送地址,地址为被置位·(ADDR = 1: EV1(包括发送和接收))
        if( STAR1Register & 0x0002  )
        {
            //清除相应值
            STAR1Register = 0;
            STAR2Register = 0;
            RxCount = 0x00;
            TxCount = 0x00;
        }

        //从机接收到数据 (RXNE = 1: EV2)
        //从模式下,若状态寄存器1 位6 RxNE位为1,则数据寄存器非空
        if( STAR1Register & 0x0040 )
        {
            RxData[ RxCount ] = I2C1->DATAR;
            RxCount++;
            STAR1Register = 0;
            STAR2Register = 0;
        }

        //从机接收到停止信号,检测到停止条件(STOPF =1: EV4)
        //从模式下,若状态寄存器1 位4 STOPF位为1,则检测到停止条件
        if( STAR1Register & 0x0010 )
        {
            //控制寄存器1 位0设置为1,启用IIC模块
            I2C1->CTLR1 |= 0x0001;
            STAR1Register = 0;
            STAR2Register = 0;
            Rec_Finish_Flag = 0x01;
        }


        //从机发送数据   发送数据(TxE = 1: EV3、EV3-1)
        //从模式下,若状态寄存器1 位7 TxE位为1,则数据寄存器空
        if( STAR1Register & 0x0080 )
        {
            I2C1->DATAR = TxData[ TxCount ];
            TxCount++;
            STAR1Register = 0;
            STAR2Register = 0;
        }

        //从机接收非应答信号  检测到非应答(AF =1: EV3-2)
        //从模式下,若状态寄存器1 位10 AF位为1,则应答失败(当没有返回应答时,硬件将置该位为’1’)
        if( STAR1Register & 0x0400 )
        {

            I2C1->STAR1 &= ~( 0x0400 );  //该位由软件写’0’清除,或在PE=0时由硬件清除。
            I2C1->STAR1 &= ( 0xFDFF );
            STAR1Register = 0;
            STAR2Register = 0;
        }
    }
}


//错误中断处理函数
//下述程序中,发送各种错误进行错误中断不做对应的处理,最后只进行清除寄存器(STAR1和STAR2)操作。
void I2C1_ER_IRQHandler(void)
{

    uint16_t STAR1Register,STAR2Register;

    //状态寄存器1和状态寄存器2对应值
    STAR1Register = I2C1->STAR1;
    STAR2Register = I2C1->STAR2;

    if(I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_SMBALERT))
    {
    }
    else if(I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_TIMEOUT))
    {
    }
    else if(I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_PECERR))
    {
    }
    else if(I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_OVR))
    {
    }
    else if(I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_AF))
    {
        I2C_ClearITPendingBit(I2C1, I2C_IT_AF);
    }
    else if(I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_ARLO))
    {
    }
    else if(I2C_GetITStatus(I2C1, I2C_IT_BERR))
    {

    }
    //控制寄存器1 位0设置为1,启用IIC模块
    I2C1->CTLR1 |= 0x0001;
    STAR1Register = 0;
    STAR2Register = 0;
}
#endif
iic.c文件主要进行硬件IIC初始化以及进行IIC接收中断函数配置,关于程序讲解,可见程序注释部分。
main.c文件
/********************************** (C) COPYRIGHT *******************************
* File Name          : main.c
* Author             : WCH
* Version            : V1.0.0
* Date               : 2020/04/30
* Description        : Main program body.
*******************************************************************************/
//轮询发送、中断接收


#include "debug.h"
#include "iic.h"

/* Global Variable */
u8 TxData[Size] = { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06 };
u8 RxData[Size];

extern __IO u8 Rec_Finish_Flag;

/*******************************************************************************
* Function Name  : main
* Description    : Main program.
* Input          : None
* Return         : None
*******************************************************************************/
int main(void)
{
    u8 i=0;

    Delay_Init();
    USART_Printf_Init(115200);
    printf("SystemClk:%d\r\n",SystemCoreClock);

//当I2C作为主机时
#if (I2C_MODE == HOST_MODE)
    printf("IIC Host mode\r\n");

    //I2C进行主机初始化配置
    IIC_Init( 80000, TxAdderss);

    //while(1)
    {
    //当I2C1处于空闲状态时,跳过此while循环,开启起始信号
    while( I2C_GetFlagStatus( I2C1, I2C_FLAG_BUSY ) != RESET ); //检查是否设置了指定I2C标志

    //开启I2C1通信起始信号
    I2C_GenerateSTART( I2C1, ENABLE );

    //当最后一个事件为I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT事件时,说明选择I2C作为主机模式,跳过此while循环,进行下一步
    while( !I2C_CheckEvent( I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT ) );  //检查最后一个I2Cx事件是否等于作为参数传递的事件

    //发送地址来选择从机设备
    I2C_Send7bitAddress( I2C1, 0x02, I2C_Direction_Transmitter );

    //当最后一个事件为I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED事件时,说明选择I2C进行主机发送,跳过此while循环,进行下一步数据发送
    while( !I2C_CheckEvent( I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED ) );

    for( i = 0; i < 6; i++ )
    {
        /* 发送寄存器地址 */
        I2C_SendData( I2C1, TxData[i]  );
        while( !I2C_CheckEvent( I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ) );
    }

    //开启I2C通信停止信号
    I2C_GenerateSTOP( I2C1, ENABLE );

    //Delay_Ms( 1000 );
    }

    while(1);

//当I2C作为从机时
#elif (I2C_MODE == SLAVE_MODE)
    printf("IIC Slave mode\r\n");

    //I2C进行从机初始化配置
    IIC_Init( 80000, RXAdderss);

    while(1)
    {
        if(Rec_Finish_Flag)
        {
            for( i=0; i<6; i++ )
            {
               printf( "%02x\r\n", RxData[i] );
            }
            Rec_Finish_Flag = 0;
        }
    }

#endif

}
main.c文件主要进行函数初始化以及主机发送和打印从机数据。

4下载验证
将编译好的程序下载到开发版并复位,主从之间无需同时供电,从机复位后,主机复位一次发送一次数据,而从机无需再次复位,从机串口打印如下:
图片1.png

98、IIC-主发从收持续收发.rar

483.32 KB

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luck刘备| | 2021-12-2 19:05 | 显示全部楼层
有没有中断发送,中断接收的呢?

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