rt-thread/bsp/phytium/libraries/standalone/doc/reference/driver/fi2c.md

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# I2C 驱动程序
## 1. 概述
- I2C 是一种串行同步半双工通信协议总线上可以同时挂载多个主机和从机。I2C 总线由串行数据线 (SDA) 和串行时钟线 (SCL) 线构成。这些线都需要上拉电阻。
- I2C 具有简单且制造成本低廉等优点,主要用于低速外围设备的短距离通信(一英尺以内)。
- I2C 驱动支持的平台包括 FT2000/4、D2000、E2000。
## 2. 驱动功能
I2C 驱动程序管理在 I2C 总线上设备的通信,该驱动程序具备以下功能:
- 在主机模式下读写字节
- 支持从机模式
## 3. 使用方法
以下部分将指导您完成 I2C 驱动的硬件配置:
- 1. I2C驱动支持 FT2000/4, D2000和E2000在FT2000/4上完成测试
- 2. FT2000/4, D2000上使用I2C驱动需要打开IO复用I2C0的引脚默认设置为给I2C使用I2C1/I2C2/I2C3需要先设置IO复用才能使用
- 3. E2000上使用MIO的的IIC驱动需要打开MIO配置功能寄存器设置IIC模式引脚复用设置为MIO功能才能使用
- 4. FT2000/4, D2000上I2C的参考时钟为48MHz,在E2000上I2C的参考时钟为50MHz 不支持修改设置
以下部分将指导您完成 I2C 驱动的软件配置:
- 1. 配置驱动程序新建应用工程使能I2C驱动模块
- 2. 设置配置参数,选择为 I2C 主机还是从机,调整默认的 I2C 通信参数(如时序、位序等)
- 3. 配置中断服务
- 4. 处理错误码
- 5. 去使能驱动程序
## 4. 应用示例
### [fi2c_eeprom](../../../baremetal/example/peripheral/i2c/fi2c_eeprom/README.md)
### [fi2c_slave](../../../baremetal/example/peripheral/i2c/fi2c_master_slave/README.md)
## 5. API参考
### 5.1. 用户数据结构
- drivers/i2c/fi2c/fi2c.h
```c
typedef struct
{
u32 instance_id; /* Device instance id */
uintptr base_addr; /* Device base address */
u32 irq_num; /* Device intrrupt id */
u32 irq_prority; /* Device intrrupt priority */
u32 ref_clk_hz; /* Input reference clock frequency in Hz */
u32 work_mode; /* Device work mode Slave or Master */
u32 slave_addr; /* Slave Address writing/reading to/from */
boolean use_7bit_addr; /* Slave in-chip address offset in 7bit or 10bit */
u32 speed_rate; /* I2C speed rate */
} FI2cConfig; /* Device configure setting */
```
- I2C驱动实例配置
```c
typedef struct
{
FI2cConfig config; /* Current active configs */
u32 is_ready; /* Device is initialized and ready */
volatile u32 status;
FI2cFrameTX txframe;
FI2cFrameRX rxframe;
/** only apply to master device **/
/* Master intrrupt handler */
FI2cEvtHandler master_evt_handlers[FI2C_MASTER_INTR_EVT_NUM];
/** only apply to slave device **/
/* Slave intrrupt handler */
FI2cEvtHandler slave_evt_handlers[FI2C_SLAVE_INTR_EVT_NUM];
} FI2c; /* Device instance */
```
- I2C驱动实例
### 5.2 错误码定义
- 模块错误码编号 `0x10b0000`
- [0x0] FI2C_SUCCESS : fi2c success
- [0x10b0001] FI2C_ERR_INVAL_PARM : fi2c invalid input parameters
- [0x10b0002] FI2C_ERR_NOT_READY : fi2c driver not ready
- [0x10b0001] FI2C_ERR_INVAL_PARM : fi2c invalid input parameters
- [0x10b0003] FI2C_ERR_TIMEOUT : fi2c wait timeout
- [0x10b0004] FI2C_ERR_NOT_SUPPORT : fi2c non support operation
- [0x10b0005] FI2C_ERR_INVAL_STATE : fi2c invalid state
### 5.3 用户API接口
```c
const FI2cConfig *FI2cLookupConfig(u32 instance_id);
```
- 获取I2C驱动的默认配置参数
Note:
- 用户需要修改配置参数时可以通过修改返回的FI2cConfig副本作为FI2cCfgInitialize函数的入参
Input:
- u32 instance_id, 当前控制的I2C控制器实例号
Return:
- const FI2cConfig *, 返回驱动默认参数, NULL表示失败
```c
FError FI2cCfgInitialize(FI2c *instance_p, const FI2cConfig *cofig_p);
```
- 完成I2C驱动实例的初始化使之可以使用
Note:
- 此函数会将驱动实例中的所有数据全部重置同时会进行I2C控制器的重置请不要在I2C数据传输过程中调用此函数
Input:
- FI2c *instance_p, I2C驱动实例数据
- const FI2cConfig *cofig_p I2C驱动配置数据
Return:
FError参考6.2章错误码定义
```c
void FI2cDeInitialize(FI2c *instance_p);
```
- 完成I2C驱动实例去使能清零实例数据
Note:
- 此函数会将驱动实例中的所有数据全部重置,
Input:
- FI2c *instance_p, I2C驱动实例数据
Return:
```c
const char *FI2cErrorToMessage(FError error);
```
- 获取I2C模块错误码对应的错误信息
Note:
- 请输入属于FI2C模块的错误码否则返回的错误信息为空
Input:
- {FError} error, I2C输入错误码
Return:
- {const char *}, 错误码信息NULL表示失败
```c
FError FI2cMasterReadPoll(FI2c *instance_p, u32 mem_addr, u8 mem_byte_len, u8 *buf_p, u32 buf_len);
```
- I2C主机读阻塞直到完成读操作或失败
Note:
- 请先初始化I2C驱动再调用此函数
- 请在Master工作模式下调用此函数
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- @param {u32} inchip_addr 从机的内部偏移地址
- @param {u8} mem_byte_len, Size of internal memory address 1->8bit ~ 4->32bit
- @param {u8} *buf_p 读目的缓冲区
- @param {int} buf_len 读目的缓冲区长度
Return:
- @return {FError *} 返回错误码
```c
FError FI2cMasterReadIntr(FI2c *instance_p, u32 mem_addr, u8 mem_byte_len, u8 *buf_p, u32 buf_len);
```
- I2C主机读接收中断读操作或者失败
Note:
- 请先初始化I2C驱动再调用此函数
- 请在Master工作模式下调用此函数
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- @param {u32} inchip_addr 从机的内部偏移地址
- @param {u8} *buf_p 读目的缓冲区
- @param {u8} mem_byte_len, Size of internal memory address 1->8bit ~ 4->32bit
- @param {int} buf_len 读目的缓冲区长度
Return:
- @return {FError *} 返回错误码
```c
FError FI2cMasterWriteIntr(FI2c *instance_p, u32 mem_addr, u8 mem_byte_len, const u8 *buf_p, u32 buf_len);
```
- I2C主机读中断发送直到完成写操作或失败
Note:
- 请先初始化I2C驱动再调用此函数
- 请在Master工作模式下调用此函数
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- @param {u32} inchip_addr 从机的内部偏移地址
- @param {u8} mem_byte_len, Size of internal memory address 1->8bit ~ 4->32bit
- @param {u8} *buf_p 写源缓冲区
- @param {size_t} buf_len 写源缓冲区长度
Return:
- @return {FError *} 返回错误码
```c
FError FError FI2cMasterWritePoll(FI2c *instance_p, u32 mem_addr, u8 mem_byte_len, const u8 *buf_p, u32 buf_len);
```
- I2C主机写阻塞直到完成写操作或失败
Note:
- 请先初始化I2C驱动再调用此函数
- 请在Master工作模式下调用此函数
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- @param {u32} inchip_addr 从机的内部偏移地址
- @param {u8} mem_byte_len, Size of internal memory address 1->8bit ~ 4->32bit
- @param {u8} *buf_p 写源缓冲区
- @param {size_t} buf_len 写源缓冲区长度
Return:
- @return {FError *} 返回错误码
```c
u32 FI2cGetIntr(FI2c *instance_p);
```
- 获取I2C instance_p的中断值
Note:
- 请先初始化I2C驱动再调用此函数
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
Return:
- @return {u32} 中断状态寄存器的值
```c
FError FI2cMasterSetupIntr(FI2c *instance_p,u32 mask);
```
- 设置I2C主机的中断
Note:
- 请先初始化I2C驱动再调用此函数
- 请在Master工作模式下调用此函数
Input:
- {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- {u32} mask 需要操作的中断寄存器位
Return:
- {FError *} 返回错误码
```c
void FI2cMasterRegisterIntrHandler(FI2c *instance_p, u32 evt, FI2cEvtHandler handler);
```
- 注册I2C主机中断事件函数
Note:
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- @param {u32} evt 中断事件,参考 FI2C_MASTER_INTR_EVT_NUM
- @param {FI2cEvtHandler} handler 中断事件回调函数
Return:
```c
FError FI2cSlaveSetupIntr(FI2c *instance_p);
```
- 设置I2C从机的中断
Note:
- 请先初始化I2C驱动再调用此函数
- 请在Slave工作模式下调用此函数
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- @param {u32} evt 中断事件,参考 FI2C_MASTER_INTR_EVT_NUM
- @param {FI2cEvtHandler} handler 中断事件回调函数
Return:
- {FError *} 返回错误码
```c
void FI2cSlaveRegisterIntrHandler(FI2c *instance_p, u32 evt, FI2cEvtHandler handler);
```
- 注册I2C从机中断事件函数
Note:
Input:
- @param {FI2c} *instance_p I2C驱动实例数据
- @param {u32} evt 中断事件,参考 FI2C_SLAVE_INTR_EVT_NUM
- @param {FI2cEvtHandler} handler 中断事件回调函数
Return: