1、概述
IIC(Inter－Integrated Circuit)总线是一种由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。它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。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。
I2C总线在传送数据过程中共有三种类型信号， 它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。
开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
应答信号：接收数据的IC在接收到8bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为受控单元出现故障。IIC总线如图所示：
IIC总线时序图
2、资源介绍
HaaS1000中自带了两路I2C，主模式最高1.4Mbps接口。两路I2C管脚也是复用的，都是通过IO的fuction选择出来的。当前的HaaS EDU K1的默认配置为：
HaaS EDU K1中只用到的了I2C1, 即（GPIO_P0_2，GPIO_P0_3），HaaS EDU K1上所有的传感器都是接在I2C1，每个传感器的地址是不同的。
3、HAL接口介绍
AliOS Things对于不同底层驱动的i2c操作实现，统一封装成本文所述hal I2c接口。 hal相关头文件位于目录：include/aos/hal。hal相关实现位于具体的mcu目录下，如：platform/mcu/haas1000/hal/。
3.1、API列表
3.2、API详情
请参考include/aos/hal/i2c.h
3.2.1、相关宏定义
define I2C_MODE_MASTER 1 / i2c communication is master mode /
define I2C_MODE_SLAVE 2 / i2c communication is slave mode /
define I2C_MEM_ADDR_SIZE_8BIT 1 / i2c memory address size 8bit /
define I2C_MEM_ADDR_SIZE_16BIT 2 / i2c memory address size 16bit /
/*
- Specifies one of the standard I2C bus bit rates for I2C communication
*/
define I2C_BUS_BIT_RATES_100K 100000
define I2C_BUS_BIT_RATES_400K 400000
define I2C_BUS_BIT_RATES_3400K 3400000
define I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT 0
define I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_10BIT 1
3.2.2、相关结数据结构
i2c_dev_t
typedef struct {
uint8_t port; /* i2c port */
i2c_config_t config; /* i2c config */
void *priv; /* priv data */
} i2c_dev_t;
i2c_config_t
typedef struct {
uint32_t address_width;
uint32_t freq;
uint8_t mode;
uint16_t dev_addr;
} i2c_config_t;
3.2.3、hal_i2c_init
初始化指定I2C端口
函数原型
int32_t hal_i2c_init(i2c_dev_t *i2c)
参数
返回值
返回成功或失败, 返回0表示I2C初始化成功，非0表示失败
调用示例
define I2C1_PORT_NUM 1
define I2C2_PORT_NUM 2
define I2C2_SLAVE_ADDR 0x50
/ define dev master /
i2c_dev_t i2c_dev_master;
i2c_dev_t i2c_dev_slave;
/ i2c port set /
i2c_dev_master.port = I2C1_PORT_NUM;
/ i2c attr config /
i2c_dev_master.config.mode = I2C_MODE_MASTER;
i2c_dev_master.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_3400K;
i2c_dev_master.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT;
i2c_dev_slave.port = I2C2_PORT_NUM;
/ i2c attr config /
i2c_dev_slave.config.mode = I2C_MODE_SLAVE;
i2c_dev_slave.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_3400K;
i2c_dev_slave.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT;
i2c_dev_slave.config.dev_addr = I2C2_SLAVE_ADDR;
/ init master i2c with the given settings /
ret = hal_i2c_init(&i2c_dev_master);
/ init slave i2c with the given settings /
ret = hal_i2c_init(&i2c_dev_slave);
3.2.4、hal_i2c_master_send
master模式下从指定的I2C端口发送数据
函数原型
int32_t hal_i2c_master_send(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, const uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
参数
返回值
返回成功或失败, 返回0表示I2C数据发送成功，非0表示失败
调用示例
char pdata_send[10] = {0};
define I2C2_SLAVE_ADDR 0x50
ret = hal_i2c_master_send(&i2c_dev_master,I2C2_SLAVE_ADDR,pdata_send,10,50);
3.2.5、hal_i2c_master_recv
master模式下从指定的I2C端口接收数据
函数原型
int32_t hal_i2c_master_recv(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, uint8_t data,uint16_t size, uint32_t timeout)
参数
返回值
返回成功或失败, 返回0表示成功接收size个数据，非0表示失败
char pdata_recv[10] = {0};
define I2C2_SLAVE_ADDR 0x50
ret = hal_i2c_master_recv(&i2c_dev_master,I2C2_SLAVE_ADDR,pdata_recv,10,50);
调用示例
3.2.6、hal_i2c_slave_send
slave模式下从指定的I2C端口发送数据
函数原型
int32_t hal_i2c_slave_send(i2c_dev_t i2c, const uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
参数
返回值
返回成功或失败, 返回0表示成功发送size个数据，非0表示失败
调用示例
char pdata_send[10] = {0};
ret = hal_i2c_slave_send(&i2c_dev_slave,pdata_send,10,50);
3.2.7、hal_i2c_slave_recv
slave模式下从指定的I2C端口接收数据
函数原型
int32_t hal_i2c_slave_recv(i2c_dev_t i2c, uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
参数
返回值
返回成功或失败, 返回0表示成功接收size个数据，非0表示失败
调用示例
char pdata_recv[10] = {0};
ret = hal_i2c_slave_recv(&i2c_dev_slave,pdata_recv,10,50);
3.2.8、hal_i2c_mem_write
向指定的设备内存写数据
函数原型
int32_t hal_i2c_mem_write(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, uint16_t mem_addr, uint16_t mem_addr_size, const uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
参数
返回值
返回成功或失败, 返回0表示成功发送size个数据，非0表示失败
调用示例
char pdata[10] = {0};
ret = hal_i2c_mem_write(&i2c_dev_master,0x50,0x20,1,pdata,1,50);
3.2.9、hal_i2c_mem_read
从指定的设备内存读数据
函数原型
int32_t hal_i2c_mem_read(i2c_dev_t i2c, uint16_t dev_addr, uint16_t mem_addr, uint16_t mem_addr_size, uint8_t data, uint16_t size, uint32_t timeout)
参数
返回值
返回成功或失败, 返回0表示成功接收size个数据，非0表示失败
调用示例
char pdata[10] = {0};
ret = hal_i2c_mem_read(&i2c_dev_master,0x50,0x20,1,pdata,1,50);
3.2.10、hal_i2c_finalize
关闭指定I2C端口
函数原型
int32_t hal_i2c_finalize(i2c_dev_t *i2c)
参数
返回值
类型：int 返回成功或失败, 返回0表示I2C关闭成功，非0表示失败。
调用示例
ret = hal_i2c_finalize(&i2c_dev_master);
4、案例介绍
HaaS EDU K1上自带了多个传感器，均为I2C方式访问，这里我们选取温湿度SI7006的测试代码用来介绍I2C是如何运作的。
4.1、硬件实现
硬件电路在开发板上默认是已经连接好了的，默认的I2C地址为0x40。。原理图如下：
4.2、软件设计
驱动代码位于platform/board/haaseduk1/drivers/i2c.c
I2C部分测试代码位于 application/example/edu_demo/mfg_test/sensors_test.c
获取ID
si7006_getID(id_buf);
if (id_buf[4] == Si7006_TAG){
LOGI("si7006_test", "READ Si7006 Chip OK");
}
IIC驱动代码
void si7006_init(void)
{
i2c_dev.port = 1;
i2c_dev.config.address_width = I2C_HAL_ADDRESS_WIDTH_7BIT;
i2c_dev.config.freq = I2C_BUS_BIT_RATES_400K;
i2c_dev.config.mode = I2C_MODE_MASTER;
i2c_dev.config.dev_addr = Si7006_ADDRESS;
hal_i2c_init(&i2c_dev);}
uint8_t si7006_getVer(void)
{
uint8_t reg[2] = {Si7006_READ_Firmware_Revision_0,Si7006_READ_Firmware_Revision_1};
uint8_t version = 0;
hal_i2c_master_send(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, reg, 2, 1000);
aos_msleep(30);
hal_i2c_master_recv(&i2c_dev, i2c_dev.config.dev_addr, &version, 1, 1000);
//LOGI("APP", "ver:0x%2x \n",version);
return version;}
4.3、编译与下载
4.3.1、代码准备
打开edu_demo的产测开关
application/example/edu_demo/Config.in
在该文件中修改编译选项，打开EDK_DEMO_FACTORY_TEST_ENABLIE开关。
config EDK_DEMO_FACTORY_TEST_ENABLIE
bool "enable factory test function"
default y
加入Demo到启动代码
application/example/edu_demo/app_entry.c
函数application_start中注释掉menu_init();，添加sensors_test();
//menu_init();
sensors_test();
4.3.2、编译
如下使用命令行方式
aos make distclean
aos make edu_demo@haaseduk1 -c config
aos make
4.3.3、烧录
命令行方式
aos upload
图形界面方式
详见haaS EDU k1 快速开始 第4.3.3章节-使用GUI工具烧录部分。
