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Cortex-M3 (NXP LPC1788)之IIC應用--PCA9532進行IO擴展和LED亮度控制

作者： 時間：2016-11-19 來源：網絡 收藏
PCA9532是一個I2C接口的設備，可以用于IO的擴展和LED的亮度調節。它內部集成了振蕩器，可以輸出2路用戶可編程的PWM波，周期從6.58ms到1.69S。16路的輸出，可以設置成輸出高低電平以及PWM波輸出。

做為從設備，他的8位地址的高四位固定為1100，最低位為數據的方向位，剩下的3位有硬件連線確定他的地址。PCA9532共有10個寄存器來配置他的輸出狀態。

本文引用地址：http://www.j9360.com/article/201611/318456.htm

其中INPUT0 INPUT1在管腳配置成普通IO時候用于讀入IO腳的狀態。PSC0 PWM0 PSC1 PWM1用于設置兩路PWM波的周期和占空比。LS0~LS3用于選擇每個管腳的功能，包括通用LED OFF、LED ON、 PWM0、 PWM1。

知道了需要配置的寄存器，那怎么通過I2C通信來配置這幾個寄存器呢？當LPC1788發出PCA9532的地址得到應答后，需要發送一個字節的數據用于配置控制寄存器，他們第四位為B3~B0位，比如發送的字節第4位為0，即B3~B0為0則他接下去收到的數據用來配置INPUT0。配置寄存器的第4位為AI,即autoincrease，表示接收到一個字節的配置數據后，是否自動的將B3~B0加1，方便配置下一個表中的寄存器。

開發板上的PCA9532的電路圖如下

程序中配置LED0~7為GPIO用于檢測按鍵，LED8~LED11配置成PWM輸出，將LED RED做出漸亮漸暗的效果，LED12~LED15根據按鍵值設置成LED ON 或LED OFF。按鍵值讀取PCA9532的INPUT0得到。程序如下

  1. #definePCLK60000000
  2. #defineI2C0SCK100000
  3. #definePCA9532_ADDRESS0x60
  5. #definerI2C0CONSET(*(volatileunsigned*)(0x4001C000))
  6. #definerI2C0CONCLR(*(volatileunsigned*)(0x4001C018))
  7. #definerI2C0STAT(*(volatileunsigned*)(0x4001C004))
  8. #definerI2C0DAT(*(volatileunsigned*)(0x4001C008))
  9. #definerI2C0SCLH(*(volatileunsigned*)(0x4001C010))
  10. #definerI2C0SCLL(*(volatileunsigned*)(0x4001C014))
  12. #definerIOCON_P0_27(*(volatileunsigned*)(0x4002C06C))
  13. #definerIOCON_P0_28(*(volatileunsigned*)(0x4002C070))
  15. #definerPCONP(*(volatileunsigned*)(0x400FC0C4))
  17. unsignedcharconfig[11],read_data[1];
  18. voidI2C0_Init()
  19. {
  20. rIOCON_P0_27=(rIOCON_P0_27&(~0x7))|0x1;//I2C0_SDA
  21. rIOCON_P0_28=(rIOCON_P0_28&(~0x7))|0x1;//I2C0_SCL
  22. rPCONP|=0x1<<7;//I2C0PowerEnable
  23. rI2C0SCLH=PCLK/I2C0SCK/2;//setI2C0frequency100khz
  24. rI2C0SCLL=PCLK/I2C0SCK/2;
  25. rI2C0CONSET|=0x1<<6;//I2C接口使能
  26. rI2C0CONCLR=0x1<<3|0x1<<5;//清除SISTA
  27. }
  29. unsignedcharI2C0_Start()
  30. {
  31. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI標志
  33. rI2C0CONSET|=0x1<<5;//置位STA進入主發送模式
  35. while(!(rI2C0CONSET&(0x1<<3)));//起始條件發送完成
  37. rI2C0CONCLR=0x1<<5;//清除STA標志
  39. return(rI2C0STAT&0xF8);
  40. }
  42. voidI2C0_Stop()
  43. {
  44. rI2C0CONCLR=0x1<<5;//清除STA標志
  45. rI2C0CONSET|=0x1<<4;//發送STO標志
  46. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI標志
  47. }
  49. unsignedcharI2C0_SentByte(unsignedchardata)
  50. {
  51. rI2C0DAT=data;
  53. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI標志
  55. while(!(rI2C0CONSET&(0x1<<3)));//發送完數據得到了應答
  57. return(rI2C0STAT&0xF8);
  58. }
  60. unsignedcharI2C0_GetByte(unsignedchar*data,unsignedcharack_flag)
  61. {
  62. if(ack_flag)
  63. {
  64. rI2C0CONSET|=0x1<<2;//主接收模式，接收到一個字節返回應答
  65. }
  66. else
  67. {
  68. rI2C0CONCLR=0x1<<2;//主接收模式，接收最后一個字節時，不返回應答
  69. }
  70. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI標志
  71. while(!(rI2C0CONSET&(0x1<<3)));//發送完數據得到了應答
  72. *data=(unsignedchar)rI2C0DAT;
  73. return(rI2C0STAT&0xF8);
  74. }
  76. intI2C0_MasterTransfer(unsignedcharslave_address,unsignedchar*transfer_data,unsignedinttransfer_count,
  77. unsignedchar*receive_data,unsignedintreceive_count)
  78. {
  79. unsignedcharstatus;
  80. unsignedinti;
  82. status=I2C0_Start();
  83. while(status!=0x08);
  85. status=I2C0_SentByte(slave_address<<1);
  86. while(status!=0x18);
  88. for(i=0;i
  89. {
  90. status=I2C0_SentByte(*(transfer_data+i));
  91. while(status!=0x28);
  92. }
  94. if(receive_data!=(void*)0&&receive_count!=0)
  95. {
  96. //進入主接收模式
  97. status=I2C0_Start();
  98. while(status!=0x10);
  100. status=I2C0_SentByte((slave_address<<1)|0x1);
  101. while(status!=0x40);
  103. for(i=0;i
  104. {
  105. if(i
  106. {
  107. status=I2C0_GetByte(receive_data,1);
  108. while(status!=0x50);
  109. }
  110. else
  111. {
  112. status=I2C0_GetByte(receive_data,0);
  113. while(status!=0x58);
  114. }
  115. receive_data++;
  116. }
  117. }
  120. I2C0_Stop();
  122. return1;
  123. }
  125. voidPCA9532_Config()
  126. {
  127. config[0]=0x1<<4;//讀寫控制寄存器后低四位自動增加
  128. config[1]=0;//input0
  129. config[2]=0;//input1
  130. config[3]=0;//PSC0PWM0的周期6.5ms
  131. config[4]=0;//PWM0PWM0占空比設置成0%
  132. config[5]=0;//PSC1PWM1的周期為6.5ms
  133. config[6]=0;//PWM1PWM1占空比設置成0%
  134. config[7]=0;//LS0
  135. config[8]=0;//LS1LED0~7設置成GPIOS
  136. config[9]=0xFA;//LS211111010,LED8,9->blinksPWM0;LED10,11->blinksPWM1
  137. config[10]=0;//LS3LED12~LED15,LEDoff
  139. }
  142. intmain(void)
  143. {
  144. unsignedcharflag=1,data=0;
  145. unsignedinti;
  146. I2C0_Init();
  147. PCA9532_Config();
  148. while(1)
  149. {
  150. I2C0_MasterTransfer(PCA9532_ADDRESS,config,sizeof(config),0,0);
  152. I2C0_MasterTransfer(PCA9532_ADDRESS,&data,1,read_data,1);
  154. if(flag)
  155. {
  156. config[4]++;
  157. config[6]++;
  158. }
  159. else
  160. {
  161. config[4]--;
  162. config[6]--;
  163. }
  165. if(config[4]==255||config[4]==0)
  166. {
  167. flag=!flag;
  168. }
  170. for(i=0;i<4;i++)
  171. {
  172. if(read_data[0]&(0x1<
  173. {
  174. config[10]&=~(0x3<<(i*2));
  176. }
  177. else
  178. {
  179. config[10]|=(0x1<<(i*2));
  180. }
  181. }
  183. }
  184. }



程序調試過程中遇到如下問題，要注意：
1,I2C控制清除寄存器為只讀，因此不能進行|=操作，否則狀態寄存器的值異常。不知道為什么不是產生異常復位，之前EEPROM也對只讀寄存器進行該操作會產生系統異常進入異常中斷。
2，在主發送模式切換到主接收模式的過程中，一定要先清除SI標志。開始沒注意，發送重復起始表示后的狀態一直是0x28，把這個重復起始標志單數據發送？

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