應(yīng)用McBSP實(shí)現(xiàn)I2C總線控制器

摘 要:提出了在TMS320C6000系列DSP上應(yīng)用McBSP實(shí)現(xiàn)I2C總線接口協(xié)議的方法，使DSP可以接入其他需要I2C總線配置的智能器件，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，硬件設(shè)計(jì)容易，資源消耗小。

    關(guān)鍵字:I2C總線  GPIO  McBSP  DSP

    1 引 言

    TI公司的TMS320C6000[1,2]系列是高性能的DSP，可廣泛的用于XDSL、無(wú)線基站、數(shù)字圖像處理等方面。在進(jìn)行數(shù)字圖像處理時(shí)，通常需要視頻解碼器諸如SAA7111A之類的模擬視頻前端，而大多數(shù)的視頻解碼器進(jìn)行初始化通常是通過(guò)兩線的I2C總線接口，但是現(xiàn)在的DSP和MCU大部分都沒(méi)有I2C總線接口，在這種情況下我們可以應(yīng)用兩個(gè)通用的IO線，通過(guò)軟件的方法來(lái)模擬I2C總線的協(xié)議，繼而完成I2C總線的接口。在TMS320C6000中通常都有兩個(gè)或兩個(gè)以上的多通道緩沖串行接口McBSP，McBSP不僅可以配制成串行接口還可以獨(dú)立的配制成通用的輸入（GPI）、輸出(GPO)和輸入輸出端口(GPIO)。

    I2C[3]串行總線是用雙向數(shù)據(jù)線(SDA)和串行時(shí)鐘線(SCL)兩根信號(hào)線，在連接到該總線的器件之間傳送信息�？偩�上的每個(gè)器件均可設(shè)置一個(gè)唯一地址，然后根據(jù)所設(shè)的功能進(jìn)行信息的發(fā)送或接收。除了作為發(fā)送器和接收器以外，在執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，總線的器件還可以設(shè)定為主控器和受控器。通常由主控器啟動(dòng)總線上的數(shù)據(jù)傳輸，并產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸所需的時(shí)鐘信號(hào)。而被其尋址的其它器件均為受控器，這意味著總線上可連接多個(gè)有控制總線的器件。

    I2C總線上的數(shù)據(jù)傳輸率為100kbit／s，快速方式下可達(dá)400kbit／s。連接到總線上的器件數(shù)僅受400pF的總線電容的限制。同時(shí)，為了避免總線信號(hào)的混亂，要求連接到總線上的各器件輸出端必須是集電極開(kāi)路或漏極開(kāi)路，以便產(chǎn)生“線與”功能。I2C總線上的SDA和SCL線都是雙向傳輸線，它們可通過(guò)一個(gè)電阻連接到正電源端，當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時(shí)，兩條線均為高電平。

    2 硬件設(shè)計(jì)

    I2C總線的硬件設(shè)計(jì)非常方便，只需要將SDA 和SCL連接即可，在I2C總線上只允許有一個(gè)主控器，其余的都是受控器。當(dāng)節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)大于了400pF的限制時(shí)，可以通過(guò)總線驅(qū)動(dòng)器如82B715來(lái)進(jìn)行總線擴(kuò)展。連接見(jiàn)圖1

    3 軟件設(shè)計(jì)

    3.1 McBSP的配置

    I2C總線應(yīng)用McBSP的兩個(gè)管腳，首先禁用McBSP功能以便將McBSP的管腳配制成GPI、GPO、GPIO。本文應(yīng)用McBSP0的CLKX0作為I2C總線的SCL，F(xiàn)SX0作為I2C總線的SDA，McBSP的DX,DR，通常不能配置成I2C的SDA,因?yàn)镾DA是雙向的,而DX,DR只能配制成單一的輸入或輸出。

    配置代碼如下：

McBSP0_SPCR=0x00000000;//McBSP0 發(fā)送和接收復(fù)位

McBSP0_PCR=0x00003F00;// McBSP0的所有的管腳都配置為GPIO,CLKX0和FSX0為輸出

對(duì)于主機(jī)來(lái)說(shuō)SCL總是輸出，所以它的方向是保持不變的，SCL應(yīng)該輸出0，1作為接口的時(shí)鐘，為了實(shí)現(xiàn)此功能我們定義一個(gè)宏（MAC

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