NRF52832學習筆記(19)——TWI(I2C)接口使用

一、硬件連接

功能口 引腳
SCL 5
SDA 4

二、移植文件

注意:以下出現缺失common.h文件錯誤,去除即可。uint8改爲uint8_t或unsigned char或自己宏定義
鏈接:https://pan.baidu.com/s/1ZXjGinAEGDFYyk3JCzYV3Q 提取碼:4990
board_i2c.cboard_i2c.h 兩個文件加入工程的Application文件夾下

2.1 board_i2c.c

/*********************************************************************
 * INCLUDES
 */
#include "nrf_drv_twi.h"
#include "app_util_platform.h"

#include "board_i2c.h"
#include "common.h"

static void twi_handleEvent(nrf_drv_twi_evt_t const *pEvent, void *pContext);
static void mergeRegisterAndData(uint8 *pTxBuf, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen);

/*********************************************************************
 * LOCAL VARIABLES
 */
static const nrf_drv_twi_t s_twiHandle = NRF_DRV_TWI_INSTANCE(TWI_INSTANCE_ID);

volatile static bool s_twiTxDone = false;                   // 發送完成標誌
volatile static bool s_twiRxDone = false;                   // 接收完成標誌	

static uint8 s_twiWriteDataBuffer[TWI_MAX_NUM_TX_BYTES];

/*********************************************************************
 * PUBLIC FUNCTIONS
 */
/**
 @brief TWI(I2C)驅動初始化
 @param 無
 @return 無
*/
void I2C_Init(void)
{
    uint32 errCode;
	
    // 初始化TWI配置結構體
    const nrf_drv_twi_config_t twiConfig =
    {
        .scl                = BOARD_TWI_SCL_IO,             // 配置TWI SCL引腳
        .sda                = BOARD_TWI_SDA_IO,             // 配置TWI SDA引腳
        .frequency          = NRF_TWI_FREQ_400K,            // 配置TWI時鐘頻率
        .interrupt_priority = APP_IRQ_PRIORITY_HIGH         // TWI中斷優先級設置
    };
    
    // 初始化TWI
    errCode = nrf_drv_twi_init(&s_twiHandle, &twiConfig, twi_handleEvent, NULL);
    APP_ERROR_CHECK(errCode);
    
    // 使能TWI
    nrf_drv_twi_enable(&s_twiHandle);
}

/**
 @brief TWI(I2C)寫數據函數
 @param slaveAddr -[in] 從設備地址
 @param regAddr -[in] 寄存器地址
 @param pData -[in] 寫入數據
 @param dataLen -[in] 寫入數據長度
 @return 錯誤碼
*/
uint16 I2C_WriteData(uint8 slaveAddr, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen)
{
    // This burst write function is not optimal and needs improvement.
    // The new SDK 11 TWI driver is not able to do two transmits without repeating the ADDRESS + Write bit byte
    uint32 errCode;
    uint32 timeout = TWI_TIMEOUT;
    // Merging MPU register address and p_data into one buffer.
    mergeRegisterAndData(s_twiWriteDataBuffer, regAddr, pData, dataLen);
    // Setting up transfer
    nrf_drv_twi_xfer_desc_t xferDesc;
    xferDesc.address = slaveAddr;
    xferDesc.type = NRF_DRV_TWI_XFER_TX;
    xferDesc.primary_length = dataLen + 1;
    xferDesc.p_primary_buf = s_twiWriteDataBuffer;

    // Transferring
    errCode = nrf_drv_twi_xfer(&s_twiHandle, &xferDesc, 0);

    while((!s_twiTxDone) && --timeout);
    if(!timeout)
    {
        return NRF_ERROR_TIMEOUT;
    }
    s_twiTxDone = false;

    return errCode;	
}

/**
 @brief TWI(I2C)讀數據函數
 @param slaveAddr -[in] 從設備地址
 @param regAddr -[in] 寄存器地址
 @param pData -[in] 讀出數據
 @param dataLen -[in] 讀出數據長度
 @return 錯誤碼
*/
uint16 I2C_ReadData(uint8 slaveAddr, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen)
{
    uint32 errCode;
    uint32 timeout = TWI_TIMEOUT;

    errCode = nrf_drv_twi_tx(&s_twiHandle, slaveAddr, &regAddr, 1, false);
    if(errCode != NRF_SUCCESS)
    {
        return errCode;
    }

    while((!s_twiTxDone) && --timeout);	
    if(!timeout)
    {
        return NRF_ERROR_TIMEOUT;
    }
    s_twiTxDone = false;

    errCode = nrf_drv_twi_rx(&s_twiHandle, slaveAddr, pData, dataLen);
    if(errCode != NRF_SUCCESS)
    {
        return errCode;
    }

    timeout = TWI_TIMEOUT;
    while((!s_twiRxDone) && --timeout);
    if(!timeout)
    {
        return NRF_ERROR_TIMEOUT;
    }
    s_twiRxDone = false;
	
    return errCode;
}

/**
 @brief 開啓TWI(I2C)
 @param 無
 @return 無
*/
void I2C_Enable(void)
{
    nrf_drv_twi_enable(&s_twiHandle);
}

/**
 @brief 禁用TWI(I2C)
 @param 無
 @return 無
*/
void I2C_Disable(void)
{
    nrf_drv_twi_disable(&s_twiHandle);
}


/*********************************************************************
 * LOCAL FUNCTIONS
 */
/**
 @brief TWI事件處理函數
 @param pEvent -[in] TWI事件
 @return 無
*/
static void twi_handleEvent(nrf_drv_twi_evt_t const *pEvent, void *pContext)
{
    // 判斷TWI事件類型
    switch(pEvent->type)
    {
        // 傳輸完成事件
        case NRF_DRV_TWI_EVT_DONE:
            switch(pEvent->xfer_desc.type)
            {
                case NRF_DRV_TWI_XFER_TX:
                    s_twiTxDone = true;
                    break;
                case NRF_DRV_TWI_XFER_TXTX:
                    s_twiTxDone = true;
                    break;
                case NRF_DRV_TWI_XFER_RX:
                    s_twiRxDone = true;
                    break;
                case NRF_DRV_TWI_XFER_TXRX:
                    s_twiRxDone = true;
                    break;
                default:
                    break;
            }
            break;
		
        case NRF_DRV_TWI_EVT_ADDRESS_NACK:
            break;
		
        case NRF_DRV_TWI_EVT_DATA_NACK:
            break;
		
        default:
            break;
    }	
}

/**
 @brief 合併寄存器地址和待寫入數據
 @param pTxBuf -[in] 寫入緩衝區
 @param regAddr -[in] 寄存器地址
 @param pData -[in] 寫入數據
 @param dataLen -[in] 寫入數據長度
 @return 無
*/
static void mergeRegisterAndData(uint8 *pTxBuf, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen)
{
    pTxBuf[0] = regAddr;
    memcpy((pTxBuf + 1), pData, dataLen);
}

/****************************************************END OF FILE****************************************************/

2.2 board_i2c.h

#ifndef _BOARD_I2C_H_
#define _BOARD_I2C_H_

/*********************************************************************
 * INCLUDES
 */
#include "common.h"

/*********************************************************************
 * DEFINITIONS
 */
// TWI驅動程序實例ID,ID和外設編號對應,0:TWI0 1:TWI1
#define TWI_INSTANCE_ID                 0

#define BOARD_TWI_SCL_IO                5       // 時鐘線引腳  
#define BOARD_TWI_SDA_IO                4       // 數據線引腳

#define TWI_MAX_NUM_TX_BYTES            14      // TWI TX buffer size
#define TWI_TIMEOUT                     10000 

/*********************************************************************
 * API FUNCTIONS
 */
void I2C_Init(void);
uint16 I2C_WriteData(uint8 slaveAddr, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen);
uint16 I2C_ReadData(uint8 slaveAddr, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen);
void I2C_Enable(void);
void I2C_Disable(void);

#endif /* _BOARD_I2C_H_ */

三、API調用

需包含頭文件 board_i2c.h

I2C_Init

功能 初始化I2C驅動
函數定義 void I2C_Init(void)
參數
返回

I2C_WriteData

功能 I2C寫入數據
函數定義 I2C_WriteData(uint8 slaveAddr, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen)
參數 slaveAddr:從地址
regAddr:寄存器地址
pData:寫入數據
dataLen:寫入數據長度
返回

I2C_ReadData

功能 I2C讀出數據
函數定義 I2C_ReadData(uint8 slaveAddr, uint8 regAddr, uint8 *pData, uint16 dataLen)
參數 slaveAddr:從地址
regAddr:寄存器地址
pData:讀出數據
dataLen:讀出數據長度
返回

I2C_Enable

功能 開啓I2C,實現低功耗配合I2C_Disable使用
函數定義 void I2C_Enable(void)
參數
返回

I2C_Disable

功能 禁用I2C,實現低功耗配合I2C_Enable使用
函數定義 void I2C_Disable(void)
參數
返回

四、SDK配置

點擊 sdk_config.h 文件

選擇 Configuration Wizard

nRF_Drivers 中勾選TWI及TWIM相關選項


nRF_Drivers 中添加文件

五、使用例子

1)添加頭文件

#include "board_i2c.h"

2)添加初始化代碼(SDK15.3 中 ble_peripheral 的 ble_app_template 工程 main() 函數中)
加入 i2c_Init() 並在初始化後調用 I2C_Disable 進入低功耗,在需要用I2C時調用 I2C_Enable 開啓I2C 注意:I2C開啓到讀取數據至少延遲20毫秒

int main(void)
{
	bool erase_bonds;

    /*-------------------------- 外設驅動初始化 ---------------------------*/
	// Initialize.
    log_init();																	// 日誌驅動初始化																	
    timers_init();																// 定時器驅動初始化(在此加入自定義定時器)
    I2C_Init();
	
	/*-------------------------- 藍牙協議棧初始化 ---------------------------*/
    power_management_init();
    ble_stack_init();															// 協議棧初始化
    gap_params_init();
    gatt_init();
    advertising_init();															// 廣播初始化
    services_init();															// 服務初始化
    conn_params_init();															// 連接參數初始化
    peer_manager_init();
	
	/*-------------------------- 開啓應用 ---------------------------*/
	// Start execution.
    NRF_LOG_INFO("Template example started."); 
    advertising_start(erase_bonds);												// 開啓廣播	
	application_timers_start();													// 定時器應用開啓(在此開啓自定義定時器)	
	I2C_Disable();																// 禁用I2C,進入低功耗模式
	
    // Enter main loop.
    for(;;)
    {
        idle_state_handle();
    }
}

3)寫入數據

#define	BMA4_I2C_ADDR_PRIMARY	UINT8_C(0x18)
#define	BMA4_FIFO_CONFIG_0_ADDR		UINT8_C(0X48)

uint8 value = 0x02;
I2C_WriteData(BMA4_I2C_ADDR_PRIMARY, BMA4_FIFO_CONFIG_0_ADDR, &value, 1);

4)讀出數據

I2C_Enable();
DelayMs(20);                                                    // I2C開啓到讀取數據至少延遲20毫秒
I2C_ReadData(BMA4_I2C_ADDR_PRIMARY, BMA4_INT_STAT_0_ADDR, &value, 1);
I2C_Disable();

• 由 Leung 寫於 2020 年 5 月 26 日

• 參考:青風電子社區
    Nordic系列芯片講解五( Nordic sdk中nrf_drv_twi的使用)

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