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零基础开发小安派-Eyes-S1【外设篇】——I2C

安信可科技

2024-11-18

导读：更多教程可查看安信可社区

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;};

parameter	description
addr	设备地址（7bit 或 10bit）
flags	传输时附带标志
buffer	buffer
length	数据长度

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);

parameter	description
dev	设备句柄
frequency	配置频率（范围 305 HZ ~ 400KHZ）

3.bflb_i2c_deinit

说明: 反初始化 i2c。

void bflb_i2c_deinit(struct bflb_device_s *dev);

parameter	description
dev	设备句柄

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);

parameter	description
dev	设备句柄
enable	是否使能 dma

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);

parameter	description
dev	设备句柄
enable	是否使能 dma

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);

parameter	description
dev	设备句柄
msgs	消息指针
count	消息个数

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 init\n");    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%02X\n", 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 done\n");
    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){    }}