Freescale Semiconductor, Inc. Document Number: AN4872 应用笔记 Rev. 0, 03/2014 使用 KE06 上的四线式 I 2 C 接口 作者 :Ben Wang 1 简介 本应用笔记将描述使用 Kinetis E 系列 KE06 上的四线式

Freescale Semiconductor, Inc. Document Number: AN4872 应用笔记 Rev. 0, 03/2014 使用 KE06 上的四线式 I 2 C 接口 作者 :Ben Wang 1 简介 本应用笔记将描述使用 Kinetis E 系列 KE06 上的四线式 I 2 C 接口的流程 本应用笔记中提供的示例代码在 KE06 上经过测试, 测试方法为在两个评估板之间进行 I 2 C 主 / 从通信 目录 1 简介... 1 2 KE06 I 2 C 概述... 2 3 四线式接口特性... 2 3.1 四线式接口配置... 2 4 四线式接口测试... 3 4.1 硬件设置... 3 4.2 软件设置... 5 5 参考... 7 6 修订历史记录... 7 2014 Freescale Semiconductor, Inc.

2 KE06 I 2 C 概述 KE06 包含两个支持 SMBus 功能的 I 2 C 模块 I 2 C 接口提供了一种多个器件之间通信的方式 该接口在总线负载和时序最高的情况下以高达 100 kb/s 的速度运行 当减小总线负载时, 器件能够以更高的波特率运行, 可以达到总线频率的 1/20 最大通信长度和可连接的器件数量受 400 pf 的最大总线电容限制 此外,KE06 I 2 C0 还提供四线式接口选项 3 四线式接口特性 大多数设备应用中都会存在很大的总线负载和大量的总线噪声 为了提供稳健的 I 2 C 通信, 可能需要额外的总线开关或线路驱动器 对于传统的两线式 I 2 C 通信, 这将会增加额外的系统物料 (BOM) 成本 传统的 I2C 接口采用 SDA\SCL 双向传输, 四线式接口则增加了一个选项, 将其分为单向的输入和输出功能 在四个引脚的配置中,SDA_IN SDA_OUT SCL_IN 和 SCL_OUT 引脚均带有反相输出 该配置可使用户在设计线路驱动器时的额外成本最低, 并且可用于改善 I 2 C 总线的抗噪声能力 该配置可以通过增加两个晶体管 六个电阻和两个二极管来实现 3.1 四线式接口配置 当 KE06 的 SIM_SOPT1[I2C04WEN] 位被置位时, 四线式接口使能 SDA_IN/SCL_IN(KE06 上的 PTA2/PTA3) 管脚用来表示 SDA/SCL 信号的输入,SDA_OUT/SCL_OUT(KE06 上的 PTA1/PTA0) 管脚用来表示 SDA/SCL 信号的输出 通过置位 SIM_SOPT1[I2C04WEN] 位而使能四线式接口功能后, 用户可将 SIM_SOPT1[I2C0OINV] 位置位, 使 SDA_OUT/SCL_OUT 在输出前反相 但是, 该功能仅当未重新映射 I 2 C0 管脚时可用 2 Freescale Semiconductor, Inc.

下面为 I 2 C0 四线式接口的示意图 : 图 1. I 2 C0 四线式接口图 4 四线式接口测试 四线式接口采用内部评估板进行测试 如前所述, 采用四线式 I 2 C 无需对 I 2 C 的外设重新设计, 仅需换一个接口即可 4.1 硬件设置 图 1 表示通用的四线式 I 2 C 接口连接 Freescale Semiconductor, Inc. 3

图 2. 四线式 I 2 C 接口连接 下图表示评估板上实际的四线式 I 2 C 连接 : 图 3. I 2 C0 四线式硬件原理图 4 Freescale Semiconductor, Inc.

4.2 软件设置 在对四线式接口进行测试时, 仅 SIM_SOPT1 寄存器中的两个位需要在软件中置位 其他 I 2 C 主 / 从配置与两线式相同 I 2 C 四线式通信的主机代码如下 : I2C_4wire_master.c: int main (void) I2C_ConfigType si2c_config = 0; uint32_t i,j; for(i=0;i<0xfff;i++); printf("\nrunning the I2C_4wire_master project.\n"); printf("\nthis test should be run on EVB.\n"); UART_WaitTxComplete(TERM_PORT); /* Initialize I 2 C module with poll mode */ si2c_config.u16f = 0x1F; si2c_config.ssetting.binten = 0; si2c_config.ssetting.bi2cen = 1; I2C_Init(I2C0,&sI2C_Config ); #ifdef I2C0_4WIRE_ENABLE SIM_Enable4WireI2C0(); #ifdef I2C0_4WIRE_OUT_INVERT SIM_EnableI2C0OuputInvertion(); for(i=0;i<64;i++) u8i2c_sendbuff[i] = i; while(1) #ifdef I2C0_4WIRE_ENABLE printf("\npress any key to make Master Send data to slave with four-wire mode.\n"); #else printf("\npress any key to make Master Send data to slave with 2-wire mode.\n"); I2C_MasterSendWait(I2C0,I2C_SLAVE_ADDRESS1,&u8I2C_SendBuff[0],64); I2C_MasterReadWait(I2C0,I2C_SLAVE_ADDRESS1,&u8I2C_ReceiveBuff[0],64); printf("read data from I2C slave:\n"); for(i=0;i<8;i++) for(j=0;j<8;j++) printf("0x%x,", u8i2c_receivebuff[i*8+j]); Freescale Semiconductor, Inc. 5

printf("\n"); for(i=0;i<64;i++) u8i2c_sendbuff[i] += i; for(i=0;i<0xfffff;i++); I 2 C 四线式通信的从设备代码如下 : I2C_4wire_slave.c: int main (void) uint8_t u8i2c_receivelength; uint32_t i; I2C_ConfigType si2c_config = 0; printf("\nrunning the I2C_4wire_slave project.\n"); UART_WaitTxComplete(TERM_PORT); /* initialize I 2 C0 global variable and call back function*/ I2C0_InitGlobalVariable( ); si2c_config.u16slt = 0; si2c_config.u16f = 0x1F; si2c_config.u16owna1 = I2C_SLAVE_ADDRESS; si2c_config.ssetting.binten = 1; si2c_config.ssetting.bi2cen = 1; I2C_Init(I2C0,&sI2C_Config); #ifdef I2C0_4WIRE_ENABLE SIM_Enable4WireI2C0(); #ifdef I2C0_4WIRE_OUT_INVERT SIM_EnableI2C0OuputInvertion(); for(i=0;i<64;i++) u8i2c_sendbuff[i] = i; u8i2c_sendbuff[0] = 0xa0; I2C0_SlaveSend(u8I2C_SendBuff,64); while(1) 6 Freescale Semiconductor, Inc.

u8i2c_receivelength = I2C0_SlaveReceive(&u8I2C_ReceiveBuff[0]); I2C0_SlaveSend(&u8I2C_ReceiveBuff[0],64); if( u8i2c_receivelength ) printf("i2c received data:\n"); for(i=0;i<u8i2c_receivelength;i++) if( (i%8) == 0 ) printf("\n"); printf("0x%x,", u8i2c_receivebuff[i]); printf("\n"); for(i=0;i<0xfffff;i++); 5 参考 可从 freescale.com 获取以下参考文档 : KE06 参考手册 KE06 数据手册 6 修订历史记录 修订版本号日期重要改动 0 2014/03 初始版本 Freescale Semiconductor, Inc. 7

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