零基础开发小安派-Eyes-S1外设篇——I2C

AiPi-Eyes-S1是安信可开源团队专门为Ai-M61-32S设计的一款开发板，支持WiFi6、BLE5.3。所搭载的Ai-M61-32S 模组具有丰富的外设接口，具体包括 DVP、MJPEG、Dispaly、AudioCodec、USB2.0、SDU、以太网 (EMAC)、SD/MMC(SDH)、SPI、UART、I2C、I2S、PWM、GPDAC、GPADC、ACOMP 和 GPIO 等。

AiPi-Eyes-S1集成了SPI屏幕接口，DVP摄像头接口，外置ES8388音频编解码芯片以及预留TF卡座，并且引出USB接口，可接入USB摄像头。

从零开始学习小安派：

1、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——初识小安派-Eyes-S1

2、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——安装VMware与Ubuntu

3、入门篇：零基础开发小安派-Eyes-S1——新建工程并烧录调试

4、零基础开发小安派-Eyes-S1入门篇——Win下SSH连接Linux

5、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——Samba共享文件夹

6、零基础开发小安派-Eyes-S1【入门篇】——工程文件架构

7、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——GPIO 输入输出

8、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——GPIO中断编程

9、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——PWM

10、零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——UART

IIC(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由 NXP（原 PHILIPS）公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。多用于主控制器和从器件间的主从通信，在小数据量场合使用，传输距离短，任意时刻只能有一个主机等特性。在 CPU 与被控 IC 之间、IC 与 IC 之间进行双向传送，高速 IIC 总线一般可达 400kbps 以上。

一、了解小安派-Eyes-S1 的 I2C

1.struct bflb_i2c_msg_s

说明：i2c 传输时需要填充的信息

struct bflb_i2c_msg_s {

uint16_t addr;

uint16_t flags;

uint8_t *buffer;

uint16_t length;

};

flag 可以为下列参数：

#define I2C_M_READ 0x0001

#define I2C_M_TEN 0x0002

#define I2C_M_DMA 0x0004

#define I2C_M_NOSTOP 0x0040

#define I2C_M_NOSTART 0x0080

备注：flagS 也可以设为 0，表示写入数据。在使用 tansfer 函数操作时，一般设置两个结构体数组，其中第一位操作的从机地址和寄存器地址，且 Flags 设置为 NOSTOP，而后一个结构体数组为写入的数据，Flags 设置为 0，也就是 write。

2.bflb_i2c_init

说明: 初始化 i2c 并配置频率。

void bflb_i2c_init(struct bflb_device_s *dev, uint32_t frequency);

3.bflb_i2c_deinit

说明: 反初始化 i2c。

void bflb_i2c_deinit(struct bflb_device_s *dev);

4.bflb_i2c_link_txdma

说明: i2c 发送 dma 使能开关。

void bflb_i2c_link_txdma(struct bflb_device_s *dev, bool enable);

5.bflb_i2c_link_rxdma

说明: i2c 接收 dma 使能开关。

void bflb_i2c_link_rxdma(struct bflb_device_s *dev, bool enable);

6.bflb_i2c_transfer

说明：i2c 消息传输。

int bflb_i2c_transfer(struct bflb_device_s *dev, struct bflb_i2c_msg_s *msgs, int count);

二、示例——驱动 Rd-04 雷达

首先准备一块 Rd-04，将板载 MCU 拆除。

其次准备查阅 Rd-04 的寄存器手册，附上链接：rd-04_v1.0.0 模组说明书.pdf (ai-thinker.com)

将 Rd-04 与 S1 进行连接，后续代码将 GPIO_0 设置为 SDA，GPIO_1 设置为 SCL。注意：Rd-04 有一个 I2C 的使能引脚，在配置时需要将 I2C_EN 拉高，我将其连接到 3V3。

Main

#include "bflb_mtimer.h"

#include "bflb_i2c.h"

#include "bflb_gpio.h"

#include "board.h"

#define I2C_SLAVE_ADDR 0x71 //Rd-04的从机地址

static struct bflb_device_s *i2c0; //i2c0外设句柄

struct bflb_i2c_msg_s msgs[2]; //I2C发送数据结构体数组

void My_i2c0_gpio_init() //初始化I2C的gpio引脚，选择IO_0作为SDA，IO_1作为SCL

{

struct bflb_device_s* gpio;

gpio = bflb_device_get_by_name("gpio");

/* I2C0_SDA */

bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_0, GPIO_FUNC_I2C0 | GPIO_ALTERNATE | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_1);

/* I2C0_SCL */

bflb_gpio_init(gpio, GPIO_PIN_1, GPIO_FUNC_I2C0 | GPIO_ALTERNATE | GPIO_PULLUP | GPIO_SMT_EN | GPIO_DRV_1);

}

//I2C写入数据函数

static uint8_t axk_rd04_i2c_write(char reg_addr, char buff, char buf_size)

{

/* Write data */

msgs[0].addr = I2C_SLAVE_ADDR;

msgs[0].flags = I2C_M_NOSTOP;

msgs[0].buffer = ®_addr;

msgs[0].length = buf_size;

msgs[1].addr = I2C_SLAVE_ADDR;

msgs[1].flags = 0;

msgs[1].buffer = &buff;

msgs[1].length = buf_size;

bflb_i2c_transfer(i2c0, msgs, 2);

bflb_mtimer_delay_ms(100);

return 1;

}

//I2C读取数据函数

static char axk_rd04_i2c_read(char reg_addr, char buf_size)

{

static char read_data = 0;

/* Read data */

msgs[0].addr = I2C_SLAVE_ADDR;

msgs[0].flags = I2C_M_NOSTOP;

msgs[0].buffer = ®_addr;

msgs[0].length = buf_size;

msgs[1].addr = I2C_SLAVE_ADDR;

msgs[1].flags = I2C_M_READ;

msgs[1].buffer = &read_data;

msgs[1].length = buf_size;

bflb_i2c_transfer(i2c0, msgs, 2);

bflb_mtimer_delay_ms(100);

return read_data;

}

//Rd-04初始数据配置函数

static int32_t rd_04_radar_init(void)

{

printf("radar initn");

uint8_t value;

//-------------------------------------------------------------------

/*寄存器地址 默认值 读/写 寄存器名称

* 0x13 0x1 R/W bb_ctl[31:24]

* [7] I2C read only data update enable for 0x26~0x29

* [6:5] Reserved

* [4] bb proc threshold mode ( 0:auto by configure pin / 1:manual by cpu control register ) 信号检测门限选择，外部管脚选择档位方式和CPU寄存控制方式

* [3] bb read only data update enable

* [2:1] read only data select ( 00:det_dc_sum（SUM0） / 01:det_ac_sum(SUM1) / 10:det_dc_used / 11:det_noise )

* [0] bb proc enable ( 1:enable ) 信号检测enable,需要在在配置其它参数前先置0，再置1，由于信号检测部分工作时钟是32KHz,切换该位时需要CPU保证时长足够

*/

//-------------------------------------------------------------------

for (uint8_t i = 0; i < 5; i++)

{

axk_rd04_i2c_write(0x13, 0x9B, 1);

bflb_mtimer_delay_us(10);

value = axk_rd04_i2c_read(0x13, 1);

printf("read value: 0x%02Xn", value);

}

//-------------------------------------------------------------------

//-------------------------------------------------------------------

// XBR818-ADC1 -> VCO频率调整（外部电阻调整或MCU_IIC_调整 ） ---

// XBR818-ADC2 -> BB门限（外部电阻调整或MCU_IIC_调整 ） ---

// XBR818-ADC3 -> BB延时时间 （外部电阻调整或MCU_IIC_调整 ） ---

// XBR818-LP -> 正常功耗(1)与低功耗(0)模式选择 ---

//-------------------------------------------------------------------

/*寄存器地址 默认值 读/写 寄存器名称

* 0x24 0x03 R/W pin_ctl[11:10]

* [7:2] Reserved

* [3] INT_IRQ GPIO out

* [2] IO_VAL GPIO out

* [1] power mode control select 0:by P1_5 1:by CPU control register

* [0] ADC2 sample enable for VCO tuning 0:enable

*/

//--------------------------------------------------------------------------

axk_rd04_i2c_write(0x24, 0x03, 1);

//.7654 = nc

//.3 =1, INT_IRQ设置为GPIO输出功能时输出，为高 =0，为低

//.2 =1, IO_VAL设置为GPIO输出功能时输出，为高 =0，为低

//.1 功耗设置方式选择 =1， 寄存器设置 =0，P15外接电阻选择

//.0 =0,使能ADC1用作VCO频率微调 =1，禁止

//--------------------------------------------------------------------

// 0x04: 供电方式控制,默认 0x20 -- LP强制拉低，进入低功耗，此处设置无效

// 14mA连续波工作模式 10100000 -- b.7=1, RF_EN_Sel=1 --

// 120uA脉冲间歇工作模式 00100000 -- b.7=0, RF_EN_Sel=0 --

//--------------------------------------------------------------------

//WriteBytes(0xE2,0X04,0XA0,1); //0XA0-全供电 ---- 13mA

axk_rd04_i2c_write(0x04, 0x20, 1); //0X20-脉冲供电 ---- 155uA

//--------------------------------------------------------------------

//-------------- BB模块（目标检测）功能寄存器设置 ---------------

//--------------------------------------------------------------------

//设置ADC采样频率 ( 配置ADC采样率，32KHz OSC时钟分频，最小为2，default设置为1KHz )

axk_rd04_i2c_write(0x10, 0x20, 1); //0x20=32, Fadc=32000Hz / 32=1000Hz = 1KHz

//WriteBytes(0xE2,0X10,0X10,1); //0x10=16, Fadc=32000Hz / 16=2000Hz = 2KHz

//WriteBytes(0xE2,0X10,0X08,1); //0x08=8, Fadc=32000Hz / 8 =4000Hz = 4KHz

//WriteBytes(0xE2,0X10,0X02,1); //0x02=2, Fadc=32000Hz / 2 =16000Hz = 16KHz

//--------------------------------------------------------------------

// 0x3:默认0x45-01000101-调整寄存器0x03【6：4】来微调中频的DC点电平

// pwu [7 ] PWU

// mix_swdc [6:4] mixer dc trim

// rf_en_ext_sel [3 ] rf_en_ext_sel=1, rf_en from PIN=0

// vco_sw [2:0] rf out power control ---- BIT 2:0 修改发射功率 (7-6-5-4-3-2-1-0)

//--------------------------------------------------------------------

// mix_swdc [6:4] = 000 -- OP1直流（mV）864mv 最佳范围 0.75-0.85

// [6:4] = 001 -- OP1直流（mV）675mv

// [6:4] = 010 -- OP1直流（mV）761mv

// [6:4] = 011 -- OP1直流（mV）571mv

// [6:4] = 100 -- OP1直流（mV）813mv

// [6:4] = 101 -- OP1直流（mV）630mv

// [6:4] = 110 -- OP1直流（mV）716mv

// [6:4] = 111 -- OP1直流（mV）522mv

//--------------------------------------------------------------------

//WriteBytes(0xE2,0X03,0X47,1); //发射功率(7) -- 108.5uA@6V 靠近感应无反应

//WriteBytes(0xE2,0X03,0X46,1); //发射功率(6) -- 114.5uA@6V 靠近感应反应正常（很近）

axk_rd04_i2c_write(0x03, 0x45, 1); //发射功率(5) -- 115.2uA@6V 靠近感应反应正常

//WriteBytes(0xE2,0X03,0X44,1); //发射功率(4) -- 117.9uA@6V 靠近感应反应正常

//WriteBytes(0xE2,0X03,0X43,1); //发射功率(3) -- 119.7uA@6V 靠近感应反应正常

//WriteBytes(0xE2,0X03,0X42,1); //发射功率(2) -- 121.1uA@6V 靠近感应反应正常

//WriteBytes(0xE2,0X03,0X41,1); //发射功率(1) -- 123.2uA@6V 靠近感应反应正常

//WriteBytes(0xE2,0X03,0X40,1); //发射功率(0) -- 124.1uA@6V 靠近感应反应正常 --- 发射功率最大

//--------------------------------------------------------------------

//--------------------------------------------------------------------

axk_rd04_i2c_write(0x1C, 0x21, 1); //选择（感应延时由寄存器设置）+（定时器使能）

//.76 = nc 00100001

//.5 =1, 感应延时由寄存器设置 =0，感应延时由外围电阻设置

//.43 定时时间单位选择 =00(秒) =01(分) =10(小时) =11(天)

//.21 光感检测周期 =00(禁止) =01(4秒) =10(1分钟) =11(1小时)

//.0 =1,定时器使能 =0，定时器禁止

axk_rd04_i2c_write(0x11, 0x10, 1); //设置初始化时长为7s

//感应距离和传感器的值成反比

//默认使用0x0080，正面感应距离8m左右

axk_rd04_i2c_write(0x18, 0x00, 1); //[7:0 ] 设置感应门限 6A -- 10m 9a--8m ea--5m 15A--7m

axk_rd04_i2c_write(0x19, 0x20, 1); //[15:8] 设置感应门限

axk_rd04_i2c_write(0x1A, 0x55, 1); //[7:0 ] 设置噪声更新允许门限

axk_rd04_i2c_write(0x1B, 0x01, 1); //[15:8] 设置噪声更新允许门限

//设置1s感应延迟时间

axk_rd04_i2c_write(0x1D, 0x00, 1); //[7:0 ] 设置感应延时时间 （ y / 32000 默认0ea600(960000) / 32000 = 30秒 ）

axk_rd04_i2c_write(0x1E, 0x7D, 1); //[15:8 ] 设置感应延时时间 （ y / 32000 默认027100(160000) / 32000 = 5秒 ）

axk_rd04_i2c_write(0x1F, 0x00, 1); //[23:16] 设置感应延时时间 （ y / 32000 默认007D00(32000) / 32000 = 1秒 ） 16000-0x3e80

// （ y / 32000 默认001900(6400) / 32000 = 0.2秒 ） 3200-0xc80

//封锁时间：灭灯后不感应的时间，原厂建议最短500ms

axk_rd04_i2c_write(0x20, 0x80, 1); //[7:0 ] 设置封锁时间 （ y / 32000 默认00fa00(64000) / 32000 = 2秒 ）

axk_rd04_i2c_write(0x21, 0x3E, 1); //[15:8 ] 设置封锁时间 （ y / 32000 默认027100(160000) / 32000 = 5秒 ）

axk_rd04_i2c_write(0x22, 0x00, 1); //[23:16] 设置封锁时间 （ y / 32000 默认007D00(32000) / 32000 = 1秒 ）

//--------------------------------------------------------------------

//--------------------------------------------------------------------

//WriteBytes(0xE2,0X23,0X07,1); //0X23- 07 - ADC_sample --INT_IRQ ( 1KHz采样频率 -- 与ADC采样频率对应)

//WriteBytes(0xE2,0X23,0X09,1); //0X23- 09 - ADC_sample_IRQ --INT_IRQ

//WriteBytes(0xE2,0X23,0X0A,1); //0X23- 0A - ADC_ACCU_IRQ --INT_IRQ

axk_rd04_i2c_write(0X23, 0x0C, 1); //0X23- 0C - IO_VALUE_OUT --感应有效输出

printf("radar init donen");

return 0;

}

int main(void)

{

board_init();

//I2C引脚初始化

My_i2c0_gpio_init();

i2c0 = bflb_device_get_by_name("i2c0");

//I2C初始化

bflb_i2c_init(i2c0, 400000);

//Rd-04配置

rd_04_radar_init();

while(1){

}

}

三、实现效果

审核编辑 黄宇