RT-Thread I2C设备驱动框架的对接使用
I2C和SPI是MCU和板载芯片之间最常用的通讯方式,现在先介绍下I2C总线。I2C的基本原理也很简单,只需要两根线(时钟线SCL和信号线SDA)即可实现挂载在I2C总线上设备之间的相互通讯。I2C协议并未规定I2C总线上哪个是主机?哪个是从机?,即每个I2C节点设备都可以做主机发号施令,也可以作为从机服从指挥。但是一般情况下,我们习惯将MCU作为主机,将I2C总线上挂载的其它芯片当做从机。
RT-Thread中引入了I2C设备的设备驱动框架,该驱动框架提供了基于芯片GPIO进行模拟的和基于芯片片内I2C外设实现的两种底层硬件接口。因为不同系列芯片的片内I2C外设使用会有所差异,因此常用GPIO模拟的方式实现I2C通讯。
使用正点原子的潘多拉开发板的例程07_driver_temp_humi进行说明:
在drv_i2c.c文件中使用INIT_BOARD_EXPORT(hw_i2c_init);即RT-Thread中的自动化初始机制,经过层层调用,最终使用rt_device_register()函数将I2C总线注册至I/O设备管理器。函数调用的顺序如下:
hw_i2c_init(【drv_i2c.c】)--->rt_i2c_bit_add_bus(【i2c-bit-ops.c】)--->rt_i2c_bus_device_register(【i2c_core.c】)--->rt_i2c_bus_device_device_init(【i2c_dev.c】)--->rt_device_register(【device.c】)
【drv_i2c.c】:设置I2C总线名称、I2C总线具体操作的引脚、初始化I2C引脚、定义STM32对I2C引脚电平读和写的函数、定义STM32中uS级延时函数、使用hw_i2c_init函数将这些设置的内容传入系统
- stm32_i2c_gpio_init
- stm32_set_sda
- stm32_set_scl_s
- stm32_set_scl
- stm32_get_sda
- stm32_get_scl_s
- stm32_get_scl
- stm32_udelay
- stm32_i2c_bus_unlock
- hw_i2c_init
【i2c-bit-ops.c】:通过对drv_i2c.c文件中提供的对引脚电平操作函数的封装实现i2c中的起始信号、终止信号、数据传输等函数,最后调用rt_i2c_bit_add_bus函数将数据传输函数传入
- i2c_delay
- i2c_delay2
- SCL_H
- i2c_start
- i2c_restart
- i2c_stop
- i2c_waitack
- i2c_writeb
- i2c_readb
- i2c_send_bytes
- i2c_send_ack_or_nack
- i2c_recv_bytes
- i2c_send_address
- i2c_bit_send_address4
- i2c_bit_xfer
- rt_i2c_bit_add_bus
【i2c_core.c】:实现i2c总线设备的注册、查找和数据传输函数
- rt_i2c_bus_device_register
- rt_i2c_bus_device_find
- rt_i2c_transfer
- rt_i2c_master_send
- rt_i2c_master_recv
- rt_i2c_core_init
【i2c_dev.c】:实现i2c_bus_device_read、i2c_bus_device_write、i2c_bus_device_control等I2C中的通用控制函数,通过rt_i2c_bus_device_device_init调用rt_device_register函数最终将I2C总线注册到I/O设备管理器中
- i2c_bus_device_read
- i2c_bus_device_write
- i2c_bus_device_control
- rt_i2c_bus_device_device_init
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