CANNY 5 nano, Драйвер I2C

Материал из CANNY Wiki
Перейти к: навигация, поиск

Общее описание[править]

Два из восемнадцати каналов ввода-вывода CANNY 5 nano, а именно каналы №2 и №4, поддерживают работу в режиме приема/передачи данных, с использованием протокола I2C, и могут быть использованы для связи контроллеров с внешним оборудованием поддерживающим данный протокол связи.

Контроллер CANNY5 nano может выступать только в качестве ведущего узла сети, при этом он имеет возможность как передавать данные ведомым устройствам, так и отправлять запросы на получение данных от них. Обмен данными между устройствами происходит отдельными сеансами, с максимальной длиной сообщения I2C внутри одного сеанса равной 32 байтам, т. е. открытие одновременно несколько сеансов с разными устройствами не допускается. Скорость обмена фиксированная и составляет 100 кбит/с. Общее число ведомых устройств на линии может достигать нескольких десятков.

Драйвер I2C в своей работе использует ресурсы каналов контроллера, но имеет более высокий приоритет чем драйвер дискретного ввода-вывода. Таким образом, при активации драйвера I2C, для задействованных в его работе каналов, изменение значений в связанных с ними регистрах драйвера дискретного ввода-вывода будет проигнорировано контроллером.

Каналы №№2 и 4 активируются совместно, одновременно с установкой конфигурации драйвера I2C контроллера, т. е. его активацией. Канал №2 используется в качестве линии данных (SDA), канал №4 — как тактирующий канал (SCL).

Примечание: Активация драйвера I2C автоматически переводит каналы №2 и №4 в режим передачи/приема данных, делая невозможным их использование в качестве дискретных входов или выходов драйвера ввода-вывода, т. к. драйвер I2C имеет более высокий приоритет.

Регистры драйвера I2C[править]

Ниже приведено описание допустимых значений регистров управления работой драйвера I2C.

Регистры конфигурации драйвера I2C.

Регистр Ожидаемые значения
Регистр адреса I2C
2...254 = четное число, адрес slave-устройства, с которым будет производиться обмен данными по шине I2C.
Регистр активации драйвера I2C
≥ 1 = активировать драйвер I2C, передать ему управление каналами контроллера, используемыми в качестве линий SDA и SCL;
0 = дезактивировать драйвер I2C, вернуть управление каналами драйверу ввода-вывода и разрешить изменения их состояний из функциональной диаграммы.

Регистры диагностики драйвера I2C.

Регистр Возвращаемые значения
Регистр ошибки приема/передачи данных I2C
1 = во время приема или отправки сообщения I2C произошла ошибка;
0 = драйвер работает в нормальном режиме.
Регистр переполнения буфера передачи I2C
1 = ошибка, буфер I2C переполнен;
0 = переполнение буфера приема отсутствует.
Регистр готовности буфера передачи данных I2C
1 = буфер передачи данных драйвера I2C свободен и готов к загрузке новых данных;
0 = буфер передачи данных драйвера I2C не готов.

Регистры приема драйвера I2C.

Регистр Возвращаемые значения
Регистр наличия принятых данных I2C
1 = сообщение успешно получено и доступно в регистрах буфера приема драйвера I2C;
0 = в буфере приема драйвера I2C отсутствуют актуальные данные.
Регистр длины принимаемого сообщения I2C
0...32 = значение, равное количеству байт, которые должны быть приняты в сообщении I2C.
Регистр принятых данных I2C D1:D0
...
Регистр принятых данных I2C D31:D30
0...0xFFFF = значения соответствующих байт данных приемного буфера I2C, по два байта на регистр.

Регистры передачи драйвера I2C.

Регистр Ожидаемые значения
Регистр начала обмена данными I2C
≥ 1 = загрузить данные из регистров передачи в буфер передачи / загрузить данные из буфера приема в регистры принятых данных драйвера I2C;
0 = не загружать данные в буфер передачи / не считывать данные из буфера приема драйвера I2C.
Регистр длины передаваемого сообщения I2C
0...32 = количество байт сообщения I2C, которое будет необходимо передать при получении команды на отправку данных.
Регистр передаваемого сообщения I2C D1:D0
...
Регистр передаваемого сообщения I2C D31:D30
0...0xFFFF = значения соответствующих байт сообщения I2C для передачи, по два байта на регистр.


Особенности работы драйвера I2C[править]

Обмен данными в сети I2C с использованием контроллера CANNY 5 nano определяется комбинацией значений регистров длинны передаваемого и принимаемого сообщения, установленных пользователем (смотри таблицу).

Значение регистра длины передаваемого сообщения I2C Значение регистра длины принимаемого сообщения I2C Направление обмена данными
> 0 = 0 Только передача данных от CANNY7 (Master) ведомому (Slave) устройству с адресом, указанным в соответствующем регистре.
> 0 > 0 Передача данных от CANNY7 (Master) ведомому (Slave) устройству с адресом, указанным в соответствующем регистре, и получение от него ответных данных.
= 0 > 0 Только прием данных CANNY7 (Master) от ведомого (Slave) устройства с адресом, указанным в соответствующем регистре.


Примеры[править]

Пример функциональной диаграммы получения данных от датчика температуры TCN75. В процессе работы контроллер выступает в качестве ведущего (Master) узла шины I2C, выполняя опрос датчика температуры 2 раза в секунду. В этом примере CANNY5 nano (Master) выступает в качестве приемника, запрашивающего данные, а термодатчик (Slave) — в качестве передатчика. Такое направление передачи данных задается записью в регистры длины передаваемого сообщения I2C (Рег.длины передачи I2C) и длины принимаемого сообщения I2C (Рег.длины приема I2C) значений отличных от «0», соответствующих количеству передаваемых (запроса температуры) и получаемых (значения температуры) данных.

8 14 3 1.png

Каждые 500мс в шину, если буфер передачи CANNY5 nano свободен и готов к приему нового сообщения, ведомому узлу с адресом 0х90, передается запрос на получение значения температуры. В ответ предполагается получение 2 байт данных.

При получении данных от термодатчика выполняется их предварительная обработка, результаты которой сохраняются в именованной сети «данные датчика».

ВНИМАНИЕ! Канал №4 CANNY5 nano параллельно используется для управления встроенным контрольным светодиодом (LED — смотри принципиальную электрическую схему контроллера), в следствие чего, его работа в режиме I2C требует дополнительной подтяжки к напряжению +5В с помощью внешнего резистора, номиналом 400...600 Ом, либо удаления с платы CANNY5 nano контрольного светодиода.


Смотри также[править]

CANNY 5 nano