RSL10的I2C操作与KX023加速度测量数据读取

cruelfox 发表于 2021-6-30 23:04

本帖最后由 cruelfox 于 2021-7-2 20:48 编辑

　　RSL10的I2C接口访问，可以用SDK提供的API实现，当然也可以自己操作寄存器。

　　SDK pack 里面的 firmware/syslib 下面只提供了 include/rsl10_sys_i2c.h 头文件，定义了几个 inline 函数，可以看作是寄存器操作的快捷方式。并没有 rsl10_sys_i2c.c 文件，不足以进行完整的I2C读写流程。

　　firmware/drivers/i2c_driver 目录下有 I2C_RSLxx.c 文件，实现了好多函数如 I2C_MasterTransmit() 这类的，还有 IRQHandler, DMA_Handler 支持函数。但是我发现代码不全，比如 ARM_DRIVER_I2C 这个类型没有定义，在 I2C_RSLxx.h 头文件中也没有。后来找到在背带裤(BDK)里面的 Driver_I2C.h 才有这个定义。因为依赖关系太复杂，我就不想用了，还是自己写寄存器操作吧。

　　看起来也不复杂，I2C寄存器组的访问C语言写法和用STM32是差不多的。I2C的APB时钟默认已经开启了，可以直接操作I2C的CTRLx寄存器来开启 I2C 功能。I/O口的配置只需要借助头文件定义的一条函数 Sys_I2C_DIOConfig() 便可指定 SCL, SDA 两个信号各用哪个引脚，甚为方便。

　　那么是用 PIO 方式，还是 IRQ 方式、DMA 方式进行数据传输呢？虽然 I2C 属于低速设备，但是 RSL10 的运行频率不高，I2C 在这里被我用在 1MHz SCL 频率（线短，挂的设备少），每9个SCL时钟就中断一次，CPU空闲出来的周期也很有限。DMA方式好一些，但读 I2C 的时候程序也没有其它任务可以做，还是等着，短时间利用 WFI 省电也很有限。我就直接用 PIO 方式遍了，就是循环测试寄存器状态位。

　　大部分 I2C 设备都是通过写一个寄存器地址，再连续读或者写一连串数据的方式访问的。KX023 就属于这种，于是我实现两个函数分别用于 KX023 的访问。

<pre>
<code class="language-cpp">int acc_write(uint8_t addr, const uint8_t *data, uint8_t len)
{
int i;
uint16_t s;
I2C->ADDR_START = I2C_SlaveAddr<<I2C_ADDR_START_ADDRESS_Pos|I2C_START_WRITE;
while(I2C->STATUS & I2C_BUFFER_FULL)
{ // Address buffered
}
// may write data here
I2C->DATA = addr; // first reg address
while( (s=I2C->STATUS) & I2C_BUFFER_FULL)
{
if(s & I2C_HAS_NACK) // cannot continue
return i;
}
for(i=0;i<len;i++)
{
// buffer available
I2C->DATA = data;
while( (s=I2C->STATUS) & I2C_BUFFER_FULL)
{
if(s & I2C_HAS_NACK) // cannot continue
return i;
}
if(i==len-1)
I2C->CTRL1 = I2C_LAST_DATA;
}
while(!(I2C->STATUS & I2C_BUS_FREE))
{
}
return i;
}</code></pre>

<pre>
<code class="language-cpp">int acc_read(uint8_t addr, uint8_t *data, uint8_t len)
{
int i;
uint16_t s;
I2C->ADDR_START = I2C_SlaveAddr<<I2C_ADDR_START_ADDRESS_Pos|I2C_START_WRITE;
while(I2C->STATUS & I2C_BUFFER_FULL)
{ // Address buffered
}
// may write data here
I2C->DATA = addr; // first reg address
while( (s=I2C->STATUS) & I2C_BUFFER_FULL)
{
if(s & I2C_HAS_NACK) // cannot continue
return 0;
}
// repeated START, READ
I2C->ADDR_START = I2C_SlaveAddr<<I2C_ADDR_START_ADDRESS_Pos|I2C_START_READ;
while(I2C->STATUS & I2C_BUFFER_FULL)
{ // address buffered
}
for(i=0;i<len;i++)
{
if(i==len-1)
I2C->CTRL1 = I2C_LAST_DATA;
while(!((s=I2C->STATUS) & I2C_BUFFER_FULL))
{
if(s & I2C_HAS_NACK) // error
return i;
}
data=I2C->DATA;
}
return i;
}</code></pre>

　　每次从Sleep模式唤醒后，都需要重新初始化I2C接口硬件。

<pre>
<code class="language-cpp">void i2c_initialize(void)
{
Sys_I2C_DIOConfig(DIO_STRONG_PULL_UP, 1, 9); // SCL on DIO7, SDA on DIO8
I2C->CTRL0 = 1<<I2C_CTRL0_SPEED_Pos
|I2C_AUTO_ACK_ENABLE
|I2C_SAMPLE_CLK_ENABLE;
}</code></pre>

 

　　在试验阶段，读取 KX023 的加速度数据可以用 RTT 打印出来，从 Segger RTT Viewer 软件中保存成日志文件。RTT比用UART速度快，而且不需要额外的连线。



　　加速度计在一块PCB上（从手环电路板裁下来的），用橡皮泥粘在门上，采集门板的加速度。

　　然后把数据整理一下，用GNU Octave (语法跟商业软件Matlab相似)读取，画图。



 



　　这是一些对门的“动作”的数据记录。

dql2016 发表于 2021-7-1 12:13

厉害，废物利用

lightxixi 发表于 2021-7-1 15:12

很详细，谢谢分享~

okhxyyo 发表于 2021-7-1 17:08

GNU Octave  这个是什么软件啊？？matlab的替换软件吗？

cruelfox 发表于 2021-7-2 20:52

okhxyyo 发表于 2021-7-1 17:08
GNU Octave  这个是什么软件啊？？matlab的替换软件吗？

不是替换软件。Matlab很庞大，Octave是个开源软件，功能没那么多，能支持一部分matlab的语法。

okhxyyo 发表于 2021-7-5 09:31

cruelfox 发表于 2021-7-2 20:52
不是替换软件。Matlab很庞大，Octave是个开源软件，功能没那么多，能支持一部分matlab的语法。

哦哦哦。这样呀，原来如此。什么时候能出来一个或一套的软件可以替代matlab呀

freebsder 发表于 2021-7-6 22:23

华健兄也是个“折腾人”哈哈，Octave，握手

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