[技术讨论]

【平头哥RVB2601开发板试用体验】I/O扩展资料

2022-3-8 08:41:09 1172 RISC-V

0 一、概述 RVB2601是基于平头哥生态芯片CH2601的开发板，板载JTAG调试器，WiFi&BLE芯片W800，音频ADCES7210，音频DACES8156，128x64 OLED屏幕，RGB三色指示灯，用户按键，及兼容Arduino的扩展接口，功能很多，接口很丰富，通过短接片，从两排插针引出相应的功能，目前短接片已经插得满满的了，如果还需要一些I/O点，连接外围传感器、继电器，该怎么办？ IO扩展有很多种方式，采用译码器，用74系列的74HC138（三八译码器），只需要3个IO口就可以扩展成8个输入口：输入极性。串行数据移位，74HC595、74HC164同样也可以用少量IO口扩展成更多的IO口，而且支持级联，也是一种不错的选择：总线接口，MCP23017（IIC接口）和MCP23S17（SPI接口）扩展模块：推荐使用I2C 串行接口的16位 I/O 扩展模块。二、IIC串行接口 CH2601的内部设计有IIC总线，板子上的I2C总线与ES7210连接，ES7210芯片是四通道ADC采集芯片，在板子上连接了硅麦，ES7210的数据是通过I2S总线连接的CH2601，芯片的配置是通过IIC连接到CH2601，IIC接口被占用，只能另外想办法。用普通I/O口，按照IIC的通信协议，软件模拟IIC时序逻辑，切换高低电平，实现IIC串行接口的功能，只需占用两个引脚，通过GPIO连接外设。具体实现方法请参考另外一篇博文，使用CDK在RVB2061上编写IIC软件驱动——快来测体温队。三、扩展模块 IIC接口的MCP23017只需要两个IO口，便可以实现最多168=128个IO口的扩展，其中，16为每个芯片的最大IO口，8为最大地址数量，因为只有3个地址控制位，所以最大只能设置8个地址，MCP23017能够将16位并行数据转换为IIC接口的串型数据并可相互转化，MCP23017芯片IO口的模式可以任意设置为输入或输出模式，所以，我们可以在这扩展的最大的128个IO口中，任意搭配出不同的输入口和输出口。接口电路：模块控制接口采用的是双排接口，每个标号同时有两个排针，这样方便多个模块并联接线，免得从单片机开发板引出多根线到每个模块。控制接口包括SCL、SDA、RST、ITA、ITB。 RST接到低电平时，芯片复位，在板上有一个10K欧姆的上拉电阻将RST拉到了VCC，如果不需要通过单片机控制芯片复位，在使用模块时，此引脚可不接线。 ITA、ITB是中断输出引脚，ITA对应GPIOA上的输入中断，ITB对应GPIOB 上的输入中断。不使用中断可不接，使用中断时可接到单片机的外部中断引脚上。ITA、ITB可联合在一起使用，即当16 个IO上任何一个中断输入产生中断时，ITA和ITB同时产生中断输出。具体在驱动函数的MCP23017 初始化函数中配置。ITA、ITB的输出类型可设置位 OD输出，推挽输出-高电平有效，推挽输出-低电平有效，具体在具体在驱动函数的MCP23017 初始化函数中四、程序设计* 扩展I/O功能实现： 1. 设置引脚模式：输入模式、输出模式、上拉输入模式(内部上拉电阻100KΩ)； 2. 读取并设置引脚电平值； 3. 支持5种中断方式：高电平中断、低电平中断、上升沿中断、下降沿中断、双边沿跳变中断； 4. 支持2路中断信号输出：当端口A的某个引脚发生中断时，INTA引脚输出高电平，当端口B的某个引脚发生中断，INTB引脚输出高电平； 5. 轮询中断：可通过轮询中断函数，检测引脚是否发生中断，并执行相应的中断服务函数；定义IIC接口操作函数： extern void OpenI2C(unsigned char sync_mode, unsigned char slew); extern void I2CStart(void); extern void I2CReStart(void); extern void I2CStop(void); extern unsigned char WaitForACK(void); extern void ACKI2C(void); extern unsigned char WriteI2C(unsigned char data_out); extern unsigned char ReadI2C(void); extern void nACK(void); extern unsigned char I2CDataReady(void); unsigned char WriteI2C( unsigned char data_out ) { unsigned char n; SCL_L; //SCL LOW... just in case for(n=0; n<8; n++) { if((data_out << n) & 0x80) { SDA_H; SCL_H; SCL_L; } else { SDA_L; SCL_H; SCL_L; } } return 0; } unsigned char ReadI2C(void) { unsigned char n, data_in; data_in = 0; for(n=0; n<8; n++) { SCL_H; data_in = ((data_in + SDA_LEVEL) << 1); SCL_L; } data_in = data_in >> 1; return(data_in); } 定义MSCP23017寄存器操作数： #define IODIRA 0x00 #define IODIRB 0x01 #define IPOLA 0x02 #define IPOLB 0x03 #define GPINTENA 0x04 #define GPINTENB 0x05 #define DEFVALA 0x06 #define DEFVALB 0x07 #define INTCONA 0x08 #define INTCONB 0x09 #define IOCONA 0x0A #define IOCONB 0x0B #define GPPUA 0x0C #define GPPUB 0x0D #define INTFA 0x0E #define INTFB 0x0F #define INTCAPA 0x010 #define INTCAPB 0x011 #define GPIOA 0x012 #define GPIOB 0x013 #define OLATA 0x014 #define OLATB 0x015 定义MCP23017操作函数： #define WrtCmd 0 #define RdCmd 1 unsigned char gAddrPins = 0; unsigned char I2CBaudGenerator = 125; unsigned char SerialMode = I2CMODE; unsigned char gControlByte = 0x40; void InitMCP( void ) { //Configure 23017 Write23X17(GPPUA, 0x0F); // Pullups Write23X17(IOCONA, 0x40); // Write23X17(IODIRA, 0xFF); //All inputs by default (this is the POR default) Write23X17(IODIRB, 0xFF); //All inputs by default (this is the POR default) } //************************************** // I2CWriteByte(unsigned char addr, unsigned char byte) // Writes a byte to the 23017 //************************************ void I2CWriteByte(unsigned char reg, unsigned char data) { I2CStart(); WriteI2C( gControlByte \| WrtCmd \| gAddrPins ); WaitForACK(); WriteI2C( reg ); WaitForACK(); WriteI2C( data ); WaitForACK(); I2CStop(); } //************************************ // int I2CReadByte(unsigned char addr)) // Reads a byte from the 23008 //************************************ unsigned char I2CReadByte(unsigned char reg) { unsigned char num; I2CStart(); WriteI2C( gControlByte \| WrtCmd \| gAddrPins ); WaitForACK(); WriteI2C( reg ); WaitForACK(); I2CReStart();; WriteI2C( gControlByte \| RdCmd \| gAddrPins ); WaitForACK(); num = ReadI2C(); nACK(); I2CStop(); return(num); } void Write23X17(unsigned char reg, unsigned char data) { I2CWriteByte(reg, data); // } unsigned char Read23X17(unsigned char reg) { unsigned char num; num = I2CReadByte(reg); return(num); } 五、参考资料** 1、芯片手册 2、51单片机扩展I/O例程文章转载自：平头哥芯片开放社区作者：sqhone 0
2022-3-8 08:41:09　　评论淘帖0 举报相关推荐 • 【平头哥RVB2601开发板试用体验】平头哥RVB2601开发板_CDK试用体验 1497 • 【平头哥RVB2601开发板试用体验】开箱 1180 • 【平头哥RVB2601开发板试用体验】+HelloWorld 720 • 使用平头哥RVB2601开发板设计智能家居助手 1693 • 【平头哥RVB2601开发板试用】平头哥纯小白的demo试用 552 • 平头哥RVB2601开发板疑问 2697 • RVB2601开发板快速上手教程 10 • 【平头哥RVB2601开发板试用体验】开发板初探与环境配置流程 1302 • 【平头哥RVB2601开发板试用体验】开发板初探与环境配置 888 • 【平头哥RVB2601开发板试用体验】+开箱试用 886