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应用McBSP实现I2C总线控制器

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘 要:提出了在TMS320C6000系列DSP上应用McBSP实现I2C总线接口协议的方法,使DSP可以接入其他需要I2C总线配置的智能器件,系统结构简单,硬件设计容易,资源消耗小。

    关键字:I2C总线  GPIO  McBSP  DSP

    1 引 言

    TI公司的TMS320C6000[1,2]系列是高性能的DSP,可广泛的用于XDSL、无线基站、数字图像处理等方面。在进行数字图像处理时,通常需要视频解码器诸如SAA7111A之类的模拟视频前端,而大多数的视频解码器进行初始化通常是通过两线的I2C总线接口,但是现在的DSP和MCU大部分都没有I2C总线接口,在这种情况下我们可以应用两个通用的IO线,通过软件的方法来模拟I2C总线的协议,继而完成I2C总线的接口。在TMS320C6000中通常都有两个或两个以上的多通道缓冲串行接口McBSP,McBSP不仅可以配制成串行接口还可以独立的配制成通用的输入(GPI)、输出(GPO)和输入输出端口(GPIO)。

    I2C[3]串行总线是用双向数据线(SDA)和串行时钟线(SCL)两根信号线,在连接到该总线的器件之间传送信息。总线上的每个器件均可设置一个唯一地址,然后根据所设的功能进行信息的发送或接收。除了作为发送器和接收器以外,在执行数据传输时,总线的器件还可以设定为主控器和受控器。通常由主控器启动总线上的数据传输,并产生数据传输所需的时钟信号。而被其寻址的其它器件均为受控器,这意味着总线上可连接多个有控制总线的器件。

    I2C总线上的数据传输率为100kbit/s,快速方式下可达400kbit/s。连接到总线上的器件数仅受400pF的总线电容的限制。同时,为了避免总线信号的混乱,要求连接到总线上的各器件输出端必须是集电极开路或漏极开路,以便产生“线与”功能。I2C总线上的SDA和SCL线都是双向传输线,它们可通过一个电阻连接到正电源端,当总线处于空闲状态时,两条线均为高电平。

    2 硬件设计

    I2C总线的硬件设计非常方便,只需要将SDA 和SCL连接即可,在I2C总线上只允许有一个主控器,其余的都是受控器。当节点的个数大于了400pF的限制时,可以通过总线驱动器如82B715来进行总线扩展。连接见图1

应用McBSP实现I2C总线控制器

    3 软件设计

    3.1 McBSP的配置

    I2C总线应用McBSP的两个管脚,首先禁用McBSP功能以便将McBSP的管脚配制成GPI、GPO、GPIO。本文应用McBSP0的CLKX0作为I2C总线的SCL,FSX0作为I2C总线的SDA,McBSP的DX,DR,通常不能配置成I2C的SDA,因为SDA是双向的,而DX,DR只能配制成单一的输入或输出。

    配置代码如下:

McBSP0_SPCR=0x00000000;//McBSP0 发送和接收复位
McBSP0_PCR=0x00003F00;// McBSP0的所有的管脚都配置为GPIO,CLKX0和FSX0为输出
对于主机来说SCL总是输出,所以它的方向是保持不变的,SCL应该输出0,1作为接口的时钟,为了实现此功能我们定义一个宏(MACROS):SET_SCLHI( ) SET_SCLLO( )
#define Set_SCLHi( ) McBSP0_SPSA = PCR; McBSP0_SPSA |= 0x00000002
#define Set_SCLLo( ) McBSP0_SPSA = PCR; McBSP0_SPSA &= 0Xfffffffd
I2C总线的数据线SDA当写的时候是输入,读的时候是输出。为了改变SDA的方向可以定义Set_SDADirOut( ) Set_SDADirIn( )
#define Set_SDADirOut( ) McBSP0_SPSA = PCR; McBSP0_SPSA | = 0x00000800
#define Set_SDADirIn( ) McBSP0_SPSA = PCR; McBSP0_SPSA &= 0xFFFFF7FF
SDA应该依照数据位的0,1来变化,为了输出1,0定义Set_SDAHi( ) Set_SDALo( )
#define Set_SDAHi( ) McBSP0_SPSA = PCR; McBSP0_SPSA |= 0x00000008
#define Set_SDALo( ) McBSP0_SPSA = PCR; McBSP0_SPSA &= 0xFFFFFFF7

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