目录

一、硬件原理图分析

二、IO 复用寄存器解析

三、I2C 寄存器解析

3.1 时钟配置

3.2  I2C1_IADR（设置从机地址）

3.3  I2C1_IFDR（设置分频值）

3.4  I2C1_I2CR（I2C使能、中断控制）

3.5  I2C1_I2SR（保存通信状态）

3.6  I2C1_I2DR（数据发送 / 接收）

四、 AP3216C 解析

1、功能选择（0x00 — bit2:0）

2、IR + PS

3、ALS

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一、硬件原理图分析

I2C 主要涉及到两个引脚，分别是 SCL 和 SDA，既然是涉及 IO，那就需要知道哪两个引脚可以被复用为 SCL 和 SDA。

首先看底板上的 I2C 模块。我们发现，IMX.6ULL 有两个 I2C 控制器，分别是 I2C1 和 I2C2。假设我们要使用 I2C1 。

然后再看底板上的 I2C 模块连接到了核心板上的哪些引脚。

最后就是找到和 UART4_TXD、UART4_RXD 相关的复用寄存器。

① TXD 相关（复用为SCL）

• IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_TX_DATA
• IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_TX_DATA

② RXD 相关（复用为 SDA）

• IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_RX_DATA
• IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_RX_DATA

二、IO 复用寄存器解析

IO 初始化就涉及到两方面，一个是指定复用为哪个功能，一个是配置复用引脚的电气属性，电气属性的初值和之前一样，设为 0x10B0。

• IO 复用
  • IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_TX_DATA（复用为 SCL）
  • IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_RX_DATA（复用为 SDA）

• 配置电气属性
  • IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_TX_DATA（初值为 0x10B0）
  • IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_RX_DATA（初值为 0x10B0）

/*************** SCL复用初始化 ******************/
寄存器(基地址): IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_TX_DATA (0x20E00B4)
寄存器(基地址): IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_TX_DATA (0x20E0340)
初始化操作:
    IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_TX_DATA &=~ (0xF);    // 低4位清零
    IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_TX_DATA |= 2;         // 复用为I2C1_SCL

    IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_TX_DATA = 0x10B0;

/*************** SDA复用初始化 ******************/
寄存器(基地址): IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_RX_DATA (0x20E00B8)
寄存器(基地址): IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_RX_DATA (0x20E0344)
初始化操作:
    IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_RX_DATA &=~ (0xF);    // 低4位清零
    IOMUXC_SW_MUX_CTL_PAD_UART4_RX_DATA |= 2;         // 复用为I2C1_SDA

    IOMUXC_SW_PAD_CTL_PAD_UART4_RX_DATA = 0x10B0;

三、I2C 寄存器解析

3.1 时钟配置

早在学习 CCM 配置时钟主频的时候，就已经配置过该寄存器了。 CSCMR1[PERCLK_PODF] 配置为 1 分频时，IPG_CLK_ROOT = PERCLK_CLK_ROOT = 66 MHz。

配置方式参考：IPG_CLK 配置

3.2  I2C1_IADR（设置从机地址）

bit 7- 1 保存了主机要通信的从机地址。 

寄存器: I2C1_IADR
基地址: 0x21A0000
地址设置: 
    I2C1_IADR = 0;           // 地址清零
    I2C1_IADR |= address;    // address 表示从机地址

3.3  I2C1_IFDR（设置分频值）

在 I2C 控制器内部还可以再次分频，时钟源就是 PERCLK_CLK_ROOT = IPG_CLK_ROOT = 66 MHz。标准模式下， I2C 传输速度最高可达 100 kbit/s，那么分频数 = 66000000 / 100000 = 660

我们要在下面这个表中找到分频数最接近 660 的，我们发现最接近的就是 640，因此寄存器要设置的值可以是 0x15、0x38

寄存器: I2C1_IFDR
基地址: 0x21A0004
地址设置: 
    I2C1_IFDR = 0x15;    // 分频值为 640    

3.4  I2C1_I2CR（I2C使能、中断控制）

bit 2: 产生一次重复启动。（0: 不重复启动        1: 产生一次重复启动）

bit 3: 发送应答。（0: 发送一次应答，相当于ACK=0        1: 不发送应答，相当于ACK=1）

bit 4: 设置通信方向。（0: 接收        1: 发送） 

bit 5: 当前设备是主机还是从机。如果有多主机参与总线占用，会发生冲裁，当前设备如果仲裁失败，当前位会被清零（0: 从机        1: 主机）

bit 6: I2C 中断使能（0: 禁用        1: 使能）

bit 7: I2C 使能（0: 禁用        1: 使能）

// 一开始不会初始化所有的位，一些位只有在实际使用才会被设置
寄存器: I2C1_I2CR
基地址: 0x21A0008 

3.5  I2C1_I2SR（保存通信状态）

bit 0: 收到了ACK/NACK（0: 收到的是ACK        1: 收到的是NACK）

bit 1: 是否有I2C中断挂起（0: 无中断挂起        1: 有中断挂起）

bit 2: 当前通信方向（0: 从机接收，主机发送        1: 从机发送，主机接收）

bit 4: 冲裁是否失败。以下三种情况会被判为仲裁失败，该位的状态由硬件控制，软件不可设置（0: 冲裁没有失败        1: 仲裁失败，丢失主线控制权）

• 总线被占用时，发送开始信号
• 当前设备为从机，请求重复启动
• 主机没有发送停止信号，但是却检测到了停止信号

bit 5: I2C 总线是否空闲（0: 总线空闲        1: 总线被占用）

bit 6: 当前设备是否为从机。如果当前设备是从机，需要根据 I2SR 的 bit 2 获取当前的通信方向，并设置 I2CR 寄存器的对应位，即bit 4（0: 当前设备没有被定位        1: 当前设备被指定为从机）

bit 7: 当前数据传输状态。（0: 数据传输中        1: 传输完成，当时钟的第9个周期的下降沿出现时，才会被置 1）

寄存器: I2C1_I2SR
基地址: 0x21A000C 

3.6  I2C1_I2DR（数据发送 / 接收）

如果当前设备是接收方，该寄存器保存的是接收到的数据；如果当前设备是发送方，该寄存器保存的是要被发送的数据。

寄存器: I2C1_I2DR
基地址: 0x21A0010

四、 AP3216C 解析

AP3216C 是一个三合一的集成模块，集成了 ALS（光传感器）、PS（接近传感器）、IR（红外LED），兼容I2C 接口。

AP3216C 参考手册给出了系统寄存器以及ALS、PS、IR各个模块的详细寄存器配置，系统配置主要是要启用哪些模块，以及不同模块获取到的数据；如果要对某个模块的细微调整，那就要查看各个模块的详细寄存器配置了。

1、功能选择（0x00 — bit2:0）

2、IR + PS

IR一般和PS搭配使用，IR 数据占 10 bit，PS 数据也是占 10 bit。

① IR Data：保存的是当前环境下的红外光强度

 ② PS Data：保存物体当前的位置

 

3、ALS

ALS 数据占 16 bit，保存的是环境光强度