學(xué)習(xí)內(nèi)容

使用SDK和提供的API進(jìn)行初始化IIC，并驅(qū)動(dòng)iic接口的光強(qiáng)度傳感器GY-30。

開(kāi)發(fā)環(huán)境

vivado 18.3 && SDK 

開(kāi)發(fā)板  pynq-z2 （由于這里的pynq的開(kāi)發(fā)板沒(méi)有相應(yīng)的MIO可以供直接使用ARM端進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所以本次內(nèi)容僅僅用于模擬流程開(kāi)發(fā)） 已經(jīng)更新，使用EMIO驅(qū)動(dòng)完成光強(qiáng)傳感器的讀取。

IIC知識(shí)部分

嵌入式-iic通信的一些概念

https://vuko-wxh.blog.csdn.net/article/details/87028608

網(wǎng)上自行查找，不再贅述。

硬件平臺(tái)搭建

首先我們需要打開(kāi)我們的vivado進(jìn)行block design的建立，方法同前文helloworld

添加zynq ip

對(duì)ip進(jìn)行相應(yīng)的配置，這里沒(méi)有用到ps-pl部分，僅僅實(shí)現(xiàn)的是zynq的arm端的配置，所以這里的config勾選全部去掉。

設(shè)置選中sd，uart，iic，并根據(jù)自己的開(kāi)發(fā)板進(jìn)行合適的配置，由于zynq沒(méi)有MIO對(duì)應(yīng)空閑的引腳，（看了半天原理圖只有一個(gè)，所以就隨便配置下吧，MIO的位置）

配置完成后，點(diǎn)擊auto，生成下圖

如果沒(méi)啥問(wèn)題，就進(jìn)行生成HDL Wrapper，生成頂層文件。

然后綜合生成bit流文件

生成bit流文件后選中導(dǎo)出hardware，

并包含bit流文件

運(yùn)行sdk

SDK軟件部分

新建project

生成默認(rèn)的helloworld后可以對(duì)相應(yīng)的helloworld.c進(jìn)行改名，（通常使用main.c，和keil的習(xí)慣相同），然后我們就要找到，官方給出的API，進(jìn)行iic的開(kāi)發(fā)。在bsp的目錄下，我們可以很容易的找到各種頭文件方便我們調(diào)用，和stm32的庫(kù)相類似

如果我們想查看我們已經(jīng)定義的功能區(qū)的所要用的函數(shù)，可以在system.mss中查看

打開(kāi)后，可以看到我們之前在bd中配置的東西這里都會(huì)有相應(yīng)的使用api的文件

點(diǎn)擊打開(kāi)iicps的文件，我們就可以查看相應(yīng)的api的使用方法。

初始化外設(shè)需要的函數(shù)

XIicPs_LookupConfig();//查找外設(shè)的配置結(jié)構(gòu)體
XIicPs_CfgInitialize();//初始化外設(shè)
XIicPs_SetSClk();//設(shè)置IIC速度

XIicPs_LookupConfig()

在這里插入圖片描述

根據(jù)唯一的設(shè)備ID查找設(shè)備配置。表格包含系統(tǒng)中每個(gè)設(shè)備的配置信息。參數(shù)DeviceId包含要為其查找配置的設(shè)備的ID。   返回指向找到的配置的指針；如果未找到指定的設(shè)備ID，則返回NULL。有關(guān)XIicPs_Config的定義，請(qǐng)參見(jiàn)xiicps.h。

XIicPs_CfgInitialize()

在這里插入圖片描述

初始化特定的XIicPs實(shí)例，以便驅(qū)動(dòng)程序可以使用。初始化后設(shè)備的狀態(tài)為：禁用設(shè)備從模式參數(shù)InstancePtr是指向XIicPs實(shí)例的指針。  ConfigPtr是對(duì)包含有關(guān)特定IIC設(shè)備信息的結(jié)構(gòu)的引用。此函數(shù)為Config的內(nèi)容指定的特定設(shè)備初始化InstancePtr對(duì)象。EffectiveAddr是虛擬內(nèi)存地址空間中的設(shè)備基地址。一旦調(diào)用此函數(shù)，調(diào)用方負(fù)責(zé)保持從EffectiveAddr到設(shè)備物理基址的地址映射不變。如果在調(diào)用此函數(shù)后地址映射發(fā)生更改，可能會(huì)發(fā)生意外錯(cuò)誤。如果不使用地址轉(zhuǎn)換，請(qǐng)對(duì)該參數(shù)使用ConfigPtr-> BaseAddress，而是傳遞物理地址。  返回值如果成功，則返回值為XST_SUCCESS。

XIicPs_SetSClk();//設(shè)置IIC速度

在這里插入圖片描述

該功能設(shè)置IIC設(shè)備的串行時(shí)鐘速率。在設(shè)置這些設(shè)備選項(xiàng)之前，設(shè)備必須處于空閑狀態(tài)而不是忙于傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)速率由控制寄存器中的值設(shè)置。確定正確寄存器值的公式為：Fscl = Fpclk /（22 x（divisor_a + 1）x（divisor_b + 1））有關(guān)設(shè)置串行時(shí)鐘速率的完整說(shuō)明，請(qǐng)參見(jiàn)硬件數(shù)據(jù)手冊(cè)。參數(shù)InstancePtr是指向XIicPs實(shí)例的指針。   FsclHz是以Hz為單位的時(shí)鐘頻率。兩種最常見(jiàn)的時(shí)鐘頻率是100KHz和400KHz。   如果成功設(shè)置了選項(xiàng)，則返回XST_SUCCESS。XST_DEVICE_IS_STARTED（如果設(shè)備當(dāng)前正在傳輸數(shù)據(jù)）。設(shè)置選項(xiàng)之前，傳輸必須完成或中止。如果無(wú)法設(shè)置Fscl頻率，則為XST_FAILURE。

DEVICE_ID的查找辦法：

在bsp文件夾中的lib中找到xparameters.h的文件然后進(jìn)行ctrl+f查找輸入iic，快速定位到相對(duì)應(yīng)的文件。

初始化函數(shù)

首先初始化對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體指針：

XIicPs *iicps;
XIicPs_Config * iicpscfgtr;

編寫初始化函數(shù)

int InitIic(XIicPs *iips,XIicPs_Config * iiccfg){
	int status;
	iiccfg = XIicPs_LookupConfig(I2C_0_DEVICE_ID);
	status = XIicPs_CfgInitialize(iips,iiccfg,iiccfg->BaseAddress);
	if(status !=XST_SUCCESS){
		return XST_FAILURE;
	}
	status = XIicPs_SetSClk(iips,I2C_0_CLK);
	if(status !=XST_SUCCESS){
		return XST_FAILURE;
	}
	return0;
}

最后根據(jù)gy-30的手冊(cè)進(jìn)行編寫讀取光強(qiáng)的數(shù)據(jù)，完整main如下：

#include 
#include "platform.h"
#include "xil_printf.h"
#include "xiicps.h"
#include "xparameters.h"
#include "sleep.h"
#define I2C_0_DEVICE_ID XPAR_PS7_I2C_0_DEVICE_ID
#define I2C_0_CLK 100000
#define IIC_0_SALV_ADDR 0x23 //定義器件在IIC總線中的從地址,根據(jù)ALT  ADDRESS地址引腳不同修改
                              //ALT  ADDRESS引腳接地時(shí)地址為0x46，接電源時(shí)地址為0xB8

// XIicPs* iicps;
XIicPs iicps;
XIicPs_Config * iicpscfgtr;


//初始化 iic
int InitIic(XIicPs *iips,XIicPs_Config *iiccfg);

int main()
{
    int status;
    double out=0;
    unsigned short tmp;
    unsignedchar Cmdon = 0x01;
    unsignedchar Cmdlight = 0x10;
    char temp[2];
    init_platform();
    status=InitIic(&iicps,iicpscfgtr);
    if(status !=XST_SUCCESS){
    	return XST_FAILURE;
    }
    //初始化
    status = XIicPs_MasterSendPolled(&iicps,&Cmdon,1,IIC_0_SALV_ADDR);
    	    if(status !=XST_SUCCESS){
    		   return XST_FAILURE;
    	    }
    usleep(10000);//延時(shí)10ms
    printf("init iic successful!\n");
    while(1){
		status = XIicPs_MasterSendPolled(&iicps,&Cmdon,1,IIC_0_SALV_ADDR);
	    if(status !=XST_SUCCESS){
		   return XST_FAILURE;
	    }
		status = XIicPs_MasterSendPolled(&iicps,&Cmdlight,1,IIC_0_SALV_ADDR);
		if(status !=XST_SUCCESS){
					return XST_FAILURE;
	    }
		usleep(180000);//延時(shí)180ms
		status = XIicPs_MasterRecvPolled(&iicps,&temp,2,IIC_0_SALV_ADDR);

		//串口檢測(cè)結(jié)果
		tmp = (temp[0]<<8)| temp[1];
		out = tmp/1.2;
		printf("light intensity : %.1f lx\n",out);
		usleep(1000000);
    }
    cleanup_platform();
    return0;
}
int InitIic(XIicPs *iips,XIicPs_Config * iiccfg){
	int status;
	iiccfg = XIicPs_LookupConfig(I2C_0_DEVICE_ID);
	status = XIicPs_CfgInitialize(iips,iiccfg,iiccfg->BaseAddress);
	if(status !=XST_SUCCESS){
		return XST_FAILURE;
	}
	status = XIicPs_SelfTest(iips);
			if (status != XST_SUCCESS) {
				return XST_FAILURE;
			}
	status = XIicPs_SetSClk(iips,I2C_0_CLK);
	if(status !=XST_SUCCESS){
		return XST_FAILURE;
	}
	return0;
}

summary

在使用sdk時(shí)候，有個(gè)小細(xì)節(jié)要注意，我用的是18.3版本的sdk，在每次編寫代碼完成后要點(diǎn)一下保存才會(huì)將之前的內(nèi)容覆蓋，也就是該版本的SDK，編譯前不會(huì)自動(dòng)保存剛剛寫好的代碼，這一點(diǎn)需要注意。

因?yàn)楸敬沃皇沁M(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，所以沒(méi)有實(shí)驗(yàn)效果的反饋圖，也不知道具體在啟用讀iic數(shù)據(jù)的正確性，往后再學(xué)習(xí)一些后，我將會(huì)使用ps和pl交互的管腳進(jìn)行重跑本次實(shí)驗(yàn)。

更新配置EMIO后成功進(jìn)行了傳感器數(shù)據(jù)的讀取。