1、概述
IIC(Inter－Integrated Circuit)總線是一種由PHILIPS公司開發的兩線式串行總線，用於連接微控制器及其外圍設備。它是由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線，可發送和接收數據。在CPU與被控IC之間、IC與IC之間進行雙向傳送，高速IIC總線一般可達400kbps以上。
I2C總線在傳送數據過程中共有三種類型信號， 它們分別是：開始信號、結束信號和應答信號。
開始信號：SCL為高電平時，SDA由高電平向低電平跳變，開始傳送數據。
結束信號：SCL為高電平時，SDA由低電平向高電平跳變，結束傳送數據。
應答信號：接收數據的IC在接收到8bit數據後，向發送數據的IC發出特定的低電平脈衝，表示已收到數據。CPU向受控單元發出一個信號後，等待受控單元發出一個應答信號，CPU接收到應答信號後，根據實際情況作出是否繼續傳遞信號的判斷。若未收到應答信號，由判斷為受控單元出現故障。IIC總線如圖所示：
IIC總線時序圖
2、資源介紹
HaaS1000中自帶了兩路I2C，主模式最高1.4Mbps接口。兩路I2C管腳也是複用的，都是通過IO的fuction選擇出來的。當前的HaaS EDU K1的默認配置為：
HaaS EDU K1中只用到的了I2C1, 即（GPIO_P0_2，GPIO_P0_3），HaaS EDU K1上所有的傳感器都是接在I2C1，每個傳感器的地址是不同的。
3、HAL接口介紹
AliOS Things對於不同底層驅動的i2c操作實現，統一封裝成本文所述hal I2c接口。 hal相關頭文件位於目錄：include/aos/hal。hal相關實現位於具體的mcu目錄下，如：platform/mcu/haas1000/hal/。
3.1、API列表
3.2、API詳情
請參考include/aos/hal/i2c.h
3.2.1、相關宏定義
define I2C_MODE_MASTER 1 / i2c communication is master mode /
define I2C_MODE_SLAVE 2 / i2c communication is slave mode /
define I2C_MEM_ADDR_SIZE_8BIT 1 / i2c memory address size 8bit /
define I2C_MEM_ADDR_SIZE_16BIT 2 / i2c memory address size 16bit /
/*
- Specifies one of the standard I2C bus bit rates for I2C communication
*/
define I2C_BUS_BIT_RATES_100K 100000
define I2C_BUS_BIT_RATES_400K 400000
define I2C_BUS_BIT_RATES_3400K 3400000
define I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT 0
define I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_10BIT 1
3.2.2、相關結數據結構
i2c_dev_t
typedef struct {
uint8_t port; /* i2c port */
i2c_config_t config; /* i2c config */
void *priv; /* priv data */
} i2c_dev_t;
i2c_config_t
typedef struct {
uint32_t address_width;
uint32_t freq;
uint8_t mode;
uint16_t dev_addr;
} i2c_config_t;
3.2.3、hal_i2c_init
初始化指定I2C端口
函數原型
int32_t hal_i2c_init(i2c_dev_t *i2c)
參數
返回值
返回成功或失敗, 返回0表示I2C初始化成功，非0表示失敗
調用示例
define I2C1_PORT_NUM 1
define I2C2_PORT_NUM 2
define I2C2_SLAVE_ADDR 0x50
/ define dev master /
i2c_dev_t i2c_dev_master;
i2c_dev_t i2c_dev_slave;
/ i2c port set /
i2c_dev_master.port = I2C1_PORT_NUM;
/ i2c attr config /
i2c_dev_master.config.mode = I2C_MODE_MASTER;
i2c_dev_master.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_3400K;
i2c_dev_master.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT;
i2c_dev_slave.port = I2C2_PORT_NUM;
/ i2c attr config /
i2c_dev_slave.config.mode = I2C_MODE_SLAVE;
i2c_dev_slave.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_3400K;
i2c_dev_slave.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT;
i2c_dev_slave.config.dev_addr = I2C2_SLAVE_ADDR;
/ init master i2c with the given settings /
ret = hal_i2c_init(&i2c_dev_master);
/ init slave i2c with the given settings /
ret = hal_i2c_init(&i2c_dev_slave);
3.2.4、hal_i2c_master_send
master模式下從指定的I2C端口發送數據
函數原型
int32_t hal_i2c_master_send(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, const uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
參數
返回值
返回成功或失敗, 返回0表示I2C數據發送成功，非0表示失敗
調用示例
char pdata_send[10] = {0};
define I2C2_SLAVE_ADDR 0x50
ret = hal_i2c_master_send(&i2c_dev_master,I2C2_SLAVE_ADDR,pdata_send,10,50);
3.2.5、hal_i2c_master_recv
master模式下從指定的I2C端口接收數據
函數原型
int32_t hal_i2c_master_recv(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, uint8_t data,uint16_t size, uint32_t timeout)
參數
返回值
返回成功或失敗, 返回0表示成功接收size個數據，非0表示失敗
char pdata_recv[10] = {0};
define I2C2_SLAVE_ADDR 0x50
ret = hal_i2c_master_recv(&i2c_dev_master,I2C2_SLAVE_ADDR,pdata_recv,10,50);
調用示例
3.2.6、hal_i2c_slave_send
slave模式下從指定的I2C端口發送數據
函數原型
int32_t hal_i2c_slave_send(i2c_dev_t i2c, const uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
參數
返回值
返回成功或失敗, 返回0表示成功發送size個數據，非0表示失敗
調用示例
char pdata_send[10] = {0};
ret = hal_i2c_slave_send(&i2c_dev_slave,pdata_send,10,50);
3.2.7、hal_i2c_slave_recv
slave模式下從指定的I2C端口接收數據
函數原型
int32_t hal_i2c_slave_recv(i2c_dev_t i2c, uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
參數
返回值
返回成功或失敗, 返回0表示成功接收size個數據，非0表示失敗
調用示例
char pdata_recv[10] = {0};
ret = hal_i2c_slave_recv(&i2c_dev_slave,pdata_recv,10,50);
3.2.8、hal_i2c_mem_write
向指定的設備內存寫數據
函數原型
int32_t hal_i2c_mem_write(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, uint16_t mem_addr, uint16_t mem_addr_size, const uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
參數
返回值
返回成功或失敗, 返回0表示成功發送size個數據，非0表示失敗
調用示例
char pdata[10] = {0};
ret = hal_i2c_mem_write(&i2c_dev_master,0x50,0x20,1,pdata,1,50);
3.2.9、hal_i2c_mem_read
從指定的設備內存讀數據
函數原型
int32_t hal_i2c_mem_read(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, uint16_t mem_addr, uint16_t mem_addr_size, uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
參數
返回值
返回成功或失敗, 返回0表示成功接收size個數據，非0表示失敗
調用示例
char pdata[10] = {0};
ret = hal_i2c_mem_read(&i2c_dev_master,0x50,0x20,1,pdata,1,50);
3.2.10、hal_i2c_finalize
關閉指定I2C端口
函數原型
int32_t hal_i2c_finalize(i2c_dev_t *i2c)
參數
返回值
類型：int 返回成功或失敗, 返回0表示I2C關閉成功，非0表示失敗。
調用示例
ret = hal_i2c_finalize(&i2c_dev_master);
4、案例介紹
HaaS EDU K1上自帶了多個傳感器，均為I2C方式訪問，這裡我們選取溫溼度SI7006的測試代碼用來介紹I2C是如何運作的。
4.1、硬件實現
硬件電路在開發板上默認是已經連接好了的，默認的I2C地址為0x40。。原理圖如下：
4.2、軟件設計
驅動代碼位於platform/board/haaseduk1/drivers/i2c.c
I2C部分測試代碼位於 application/example/edu_demo/mfg_test/sensors_test.c
獲取ID
si7006_getID(id_buf);
if (id_buf[4] == Si7006_TAG){
LOGI("si7006_test", "READ Si7006 Chip OK");
}
IIC驅動代碼
void si7006_init(void)
{
i2c_dev.port = 1;
i2c_dev.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT;
i2c_dev.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_400K;
i2c_dev.config.mode = I2C_MODE_MASTER;
i2c_dev.config.dev_addr = Si7006_ADDRESS;
hal_i2c_init(&i2c_dev);}
uint8_t si7006_getVer(void)
{
uint8_t reg[2] = {Si7006_READ_Firmware_Revision_0,Si7006_READ_Firmware_Revision_1};
uint8_t version = 0;
hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, reg, 2, 1000);
aos_msleep(30);
hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, &version, 1, 1000);
//LOGI("APP", "ver:0x%2x \n",version);
return version;}
4.3、編譯與下載
4.3.1、代碼準備
打開edu_demo的產測開關
application/example/edu_demo/Config.in
在該文件中修改編譯選項，打開EDK_DEMO_FACTORY_TEST_ENABLIE開關。
config EDK_DEMO_FACTORY_TEST_ENABLIE
bool "enable factory test function"
default y
加入Demo到啟動代碼
application/example/edu_demo/app_entry.c
函數application_start中註釋掉menu_init();，添加sensors_test();
//menu_init();
sensors_test();
4.3.2、編譯
如下使用命令行方式
aos make distclean
aos make edu_demo@haaseduk1 -c config
aos make
4.3.3、燒錄
命令行方式
aos upload
圖形界面方式
詳見haaS EDU k1 快速開始 第4.3.3章節-使用GUI工具燒錄部分。