¶ I2C master
¶ 概述
I2C是我们常用的外设功能之一，CSK6 SDK I2C外设驱动采用标准的I2C总线协议，本节我们将通过示例演示如何使用 MCU 的 i2c 通信功能，通过 i2c 控制器向从设备的寄存器地址写数据和读数据。
CSK6 芯片有两个I2C 硬件外设。
CSK6 I2C驱动功能特性如下：
- 支持主/从设备。
- 支持三种可选传输速度模式 Standard-mode (100 kb/s)、Fast-mode (400 kb/s) 和Fast-mode plus (1 Mb/s)。
- 支持DMA传送。
- 支持主发、主收、从发、从收模式。
- 支持多主机模式。
- 支持地址参数为 7-bit和10-bit。
- 支持general call模式。
- 支持时钟延展。
¶ 常用 API 接口
¶ I2C配置
int i2c_configure(const struct device *dev, uint32_t dev_config);
I2C主控制器的配置操作，成功返回0，失败返回非0。
参数说明
| 字段 | 说明 |
|---|---|
| dev | 指向I2C Device的指针 |
| dev_config | I2C运行时的配置值，32位 |
dev_config可取以下选项
| 宏定义 | 作用 | |
|---|---|---|
| I2C_SPEED_STANDARD | 标准模式：100 kHz | |
| I2C_SPEED_FAST | 快速模式：400 kHz | |
| I2C_SPEED_FAST_PLUS | 快速模式+：1 MHz | |
| I2C_SPEED_HIGH | 高速模式：3.4 MHz | |
| I2C_SPEED_ULTRA | 超快速模式：5 MHz | |
| I2C_MODE_MASTER | 使当前控制器作为主控制器 | |
| I2C_ADDR_10_BITS | 使用10位寻址。（不推荐使用-改用I2C_MSG_ADDR_10_BITS） |
¶ I2C写
static int i2c_write(const struct device *dev, const uint8_t *buf, uint32_t num_bytes, uint16_t addr);
将数据写入I2C设备，此函数写入一次会产生起始与终止信号，成功返回0，失败返回非0。
参数说明
| 参数名 | 介绍 |
|---|---|
| dev | 指向I2C Device的指针 |
| buf | 传输数据的buf内存池 |
| num_bytes | 传输数据的buf大小 |
| addr | I2C设备地址 |
¶ I2C读
static int i2c_read(const struct device * dev, uint8_t *buf, uint32_t num_bytes, uint16_t addr);
从I2C设备读取数据，此函数读取一次会产生起始与终止信号，成功返回0，失败返回非0。
参数说明
| 参数名 | 介绍 |
|---|---|
| dev | 指向I2C Device的指针 |
| buf | 存储数据的buf内存池 |
| num_bytes | 存储数据的buf大小 |
| addr | I2C设备地址 |
更多I2C API接口请访问zephyr官网I2C Interface。
¶ 示例
¶ 示例功能
演示如何使用 MCU 的 i2c 通信功能，通过 i2c 控制器向从设备的寄存器地址写数据和读数据。
¶ 示例工程路径
{SDK}\.sdk\csk\samples\driver\i2c\i2c_master
¶ 准备工作
适用开发板：大模型开发套件
编译版型：csk6_duomotai_devkit
使用引脚：
- I2C1_SCL：GPIOB_09
- I2C1_SDA：GPIOB_08
¶ 编译和烧录
¶ 编译
在 SDK 根目录(duomotai_ap)下可通过执行以下指令进行对该示例工程的编译：
lisa zep build -b csk6_duomotai_devkit .sdk/csk/samples/driver/i2c/i2c_master -p
编译完成后，编译产物二进制文件位于 build\zephyr\zephyr.bin
¶ 烧录
使用 Type-C 数据线连接开发套件的 DAP_USB接口，选中以下其中一种方式对固件进行烧录：
cskburn desktop是一款聆思推出的桌面烧录工具，在下载并安装 cskburn desktop 烧录工具后，双击
图标运行软件：
1.点击串口下拉框，选择连接开发套件后识别到的串口编号；
2.将编译输出的.bin文件拖拽进烧录区域；
3.点击开始烧录，等待烧录完成。
若您已按照 《环境搭建》 教程完成开发环境的安装，可在编译完成后执行 lisa zep exec cskburn 指令完成烧录。
lisa zep exec cskburn -s \\.\COMxx -C 6 -b 1500000 0x000000 --verify-all .\build\zephyr\zephyr.bin
请将命令行中的的 COMx 替换为开发套件在 PC 上对应的串口号（可通过设备管理器查看）。例如：
COM3。
lisa zep exec cskburn -s PORT -C 6 0x000000 --verify-all ./build/zephyr/zephyr.bin -b 1500000
请将命令行中的 PORT 替换为开发套件连接在 PC 上对应的串口号。例如：
/dev/ttyUSB0。
¶ 运行
烧录完成后，连接串口终端，按下开发板复位按钮，可看到串口有对应的信息输出。
¶ 示例代码说明
以下代码与注释已省略一部分非关键接口代码，主要呈现示例的主业务流程与主要接口的使用。
¶ 组件配置
在工程目录prj.conf文件中需配置以下模块：
# I2C配置
CONFIG_I2C=y
CONFIG_I2C_LOG_LEVEL_INF=y
¶ I2C设备树配置
csk6_duomotai_devkit开发板提供了多组I2C。本示例使用I2C1_SCL：GPIOB_09 / I2C1_SDA：GPIOB_08这组GPIO口，因此需要在设备树中将这两组GPIO复用为I2C引脚功能，可通过boards目录下 overlay 文件的方式完成 I2C 引脚的设备树配置。
设备树文件csk6_duomotai_devkit.overlay配置如下：
/*
* SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
*/
&pinctrl {
/* 将GPIOA_09配置为i2c1 scl */
pinctrl_i2c1_scl_default: i2c1_scl_default{
pinctrls = <I2C1_SCL_GPIOB_09>;
};
/* 将GPIOA_08配置为i2c1 sda */
pinctrl_i2c1_sda_default: i2c1_sda_default{
pinctrls = <I2C1_SDA_GPIOB_08>;
};
};
&i2c1 {
status = "okay";
pinctrl-0 = <&pinctrl_i2c1_scl_default &pinctrl_i2c1_sda_default>;
pinctrl-names = "default";
};
如果需要修改 I2C 引脚或通道，可在SDK的.sdk\csk\dts\arm\csk\csk6-pinctrl.h文件中查看可使用的IO口，该文件定义了芯片所有IO口可用外设功能，开发者仅需要选择对应的 IO 即可，例如：
// i2c1
#define I2C1_SDA_GPIOA_00 CSK6_PINMUX(a, 0, 9)
#define I2C1_SCL_GPIOA_01 CSK6_PINMUX(a, 1, 9)
#define I2C1_SDA_GPIOA_02 CSK6_PINMUX(a, 2, 9)
#define I2C1_SCL_GPIOA_03 CSK6_PINMUX(a, 3, 9)
#define I2C1_SDA_GPIOA_04 CSK6_PINMUX(a, 4, 9)
#define I2C1_SCL_GPIOA_05 CSK6_PINMUX(a, 5, 9)
#define I2C1_SDA_GPIOA_06 CSK6_PINMUX(a, 6, 9)
#define I2C1_SCL_GPIOA_07 CSK6_PINMUX(a, 7, 9)
#define I2C1_SDA_GPIOA_08 CSK6_PINMUX(a, 8, 9)
#define I2C1_SCL_GPIOA_09 CSK6_PINMUX(a, 9, 9)
#define I2C1_SDA_GPIOA_10 CSK6_PINMUX(a, 10, 9)
#define I2C1_SCL_GPIOA_11 CSK6_PINMUX(a, 11, 9)
#define I2C1_SDA_GPIOA_12 CSK6_PINMUX(a, 12, 9)
…
如果您想了解更多关于设备树的信息，请学习设备树章节。
¶ 应用逻辑实现
1.从设备树中获取 i2c 控制器设备
i2c_dev = device_get_binding(I2C_DEV_LABEL);
2.配置i2c控制器
ret = i2c_configure(i2c_dev, I2C_SPEED_SET(I2C_SPEED_STANDARD) | I2C_MODE_CONTROLLER);
3.读取寄存器原始数据
ret = i2c_reg_read_byte(i2c_dev,TARGET_DEVICE_ADDR,TARGET_REG_ADDR,&i2c_reg_data_raw);
4.写数据到寄存器
ret = i2c_reg_write_byte(i2c_dev,TARGET_DEVICE_ADDR,TARGET_REG_ADDR,data);
5.读取修改后的寄存器数据
ret = i2c_reg_read_byte(i2c_dev,TARGET_DEVICE_ADDR,TARGET_REG_ADDR,&i2c_reg_data_modi);
按下开发板复位按钮，运行程序，观察串口信息。
¶ master数据收发实现
int main(void)
{
const struct device *i2c_dev;
uint8_t i2c_reg_data_raw;
uint8_t i2c_reg_data_modify;
uint8_t data = 0x99;
int ret;
i2c_dev = DEVICE_DT_GET(I2C1_NODE);
if (!i2c_dev) {
printk("No I2C device found");
return -1;
}
ret = i2c_configure(i2c_dev, I2C_SPEED_SET(I2C_SPEED_STANDARD) | I2C_MODE_CONTROLLER);
if (ret < 0) {
printk("i2c config failed\n");
return -1;
}
ret = i2c_reg_read_byte(i2c_dev,TARGET_DEVICE_ADDR,TARGET_REG_ADDR,&i2c_reg_data_raw);
if(ret < 0){
printk("i2c_reg_read_byte failed!\n");
return -1;
}
printk("i2c_reg_data_raw: %d\n",i2c_reg_data_raw);
ret = i2c_reg_write_byte(i2c_dev,TARGET_DEVICE_ADDR,TARGET_REG_ADDR,data);
if(ret < 0){
printk("i2c_reg_write_byte failed!\n");
return -1;
}
ret = i2c_reg_read_byte(i2c_dev,TARGET_DEVICE_ADDR,TARGET_REG_ADDR,&i2c_reg_data_modify);
if(ret < 0){
printk("i2c_reg_read_byte failed!\n");
return -1;
}
printk("i2c_reg_data_modify: %d\n",i2c_reg_data_modify);
return 0;
}
}