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Cortex-M3 (NXP LPC1788)之IIC应用--PCA9532进行IO扩展和LED亮度控制

作者：时间：2016-11-19来源：网络收藏
PCA9532是一个I2C接口的设备，可以用于IO的扩展和LED的亮度调节。它内部集成了振荡器，可以输出2路用户可编程的PWM波，周期从6.58ms到1.69S。16路的输出，可以设置成输出高低电平以及PWM波输出。

做为从设备，他的8位地址的高四位固定为1100，最低位为数据的方向位，剩下的3位有硬件连线确定他的地址。PCA9532共有10个寄存器来配置他的输出状态。

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201611/318456.htm

其中INPUT0 INPUT1在管脚配置成普通IO时候用于读入IO脚的状态。PSC0 PWM0 PSC1 PWM1用于设置两路PWM波的周期和占空比。LS0~LS3用于选择每个管脚的功能，包括通用LED OFF、LED ON、 PWM0、 PWM1。

知道了需要配置的寄存器，那怎么通过I2C通信来配置这几个寄存器呢？当LPC1788发出PCA9532的地址得到应答后，需要发送一个字节的数据用于配置控制寄存器，他们第四位为B3~B0位，比如发送的字节第4位为0，即B3~B0为0则他接下去收到的数据用来配置INPUT0。配置寄存器的第4位为AI,即autoincrease，表示接收到一个字节的配置数据后，是否自动的将B3~B0加1，方便配置下一个表中的寄存器。

开发板上的PCA9532的电路图如下

程序中配置LED0~7为GPIO用于检测按键，LED8~LED11配置成PWM输出，将LED RED做出渐亮渐暗的效果，LED12~LED15根据按键值设置成LED ON 或LED OFF。按键值读取PCA9532的INPUT0得到。程序如下

  1. #definePCLK60000000
  2. #defineI2C0SCK100000
  3. #definePCA9532_ADDRESS0x60
  5. #definerI2C0CONSET(*(volatileunsigned*)(0x4001C000))
  6. #definerI2C0CONCLR(*(volatileunsigned*)(0x4001C018))
  7. #definerI2C0STAT(*(volatileunsigned*)(0x4001C004))
  8. #definerI2C0DAT(*(volatileunsigned*)(0x4001C008))
  9. #definerI2C0SCLH(*(volatileunsigned*)(0x4001C010))
  10. #definerI2C0SCLL(*(volatileunsigned*)(0x4001C014))
  12. #definerIOCON_P0_27(*(volatileunsigned*)(0x4002C06C))
  13. #definerIOCON_P0_28(*(volatileunsigned*)(0x4002C070))
  15. #definerPCONP(*(volatileunsigned*)(0x400FC0C4))
  17. unsignedcharconfig[11],read_data[1];
  18. voidI2C0_Init()
  19. {
  20. rIOCON_P0_27=(rIOCON_P0_27&(~0x7))|0x1;//I2C0_SDA
  21. rIOCON_P0_28=(rIOCON_P0_28&(~0x7))|0x1;//I2C0_SCL
  22. rPCONP|=0x1<<7;//I2C0PowerEnable
  23. rI2C0SCLH=PCLK/I2C0SCK/2;//setI2C0frequency100khz
  24. rI2C0SCLL=PCLK/I2C0SCK/2;
  25. rI2C0CONSET|=0x1<<6;//I2C接口使能
  26. rI2C0CONCLR=0x1<<3|0x1<<5;//清除SISTA
  27. }
  29. unsignedcharI2C0_Start()
  30. {
  31. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI标志
  33. rI2C0CONSET|=0x1<<5;//置位STA进入主发送模式
  35. while(!(rI2C0CONSET&(0x1<<3)));//起始条件发送完成
  37. rI2C0CONCLR=0x1<<5;//清除STA标志
  39. return(rI2C0STAT&0xF8);
  40. }
  42. voidI2C0_Stop()
  43. {
  44. rI2C0CONCLR=0x1<<5;//清除STA标志
  45. rI2C0CONSET|=0x1<<4;//发送STO标志
  46. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI标志
  47. }
  49. unsignedcharI2C0_SentByte(unsignedchardata)
  50. {
  51. rI2C0DAT=data;
  53. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI标志
  55. while(!(rI2C0CONSET&(0x1<<3)));//发送完数据得到了应答
  57. return(rI2C0STAT&0xF8);
  58. }
  60. unsignedcharI2C0_GetByte(unsignedchar*data,unsignedcharack_flag)
  61. {
  62. if(ack_flag)
  63. {
  64. rI2C0CONSET|=0x1<<2;//主接收模式，接收到一个字节返回应答
  65. }
  66. else
  67. {
  68. rI2C0CONCLR=0x1<<2;//主接收模式，接收最后一个字节时，不返回应答
  69. }
  70. rI2C0CONCLR=0x1<<3;//清除SI标志
  71. while(!(rI2C0CONSET&(0x1<<3)));//发送完数据得到了应答
  72. *data=(unsignedchar)rI2C0DAT;
  73. return(rI2C0STAT&0xF8);
  74. }
  76. intI2C0_MasterTransfer(unsignedcharslave_address,unsignedchar*transfer_data,unsignedinttransfer_count,
  77. unsignedchar*receive_data,unsignedintreceive_count)
  78. {
  79. unsignedcharstatus;
  80. unsignedinti;
  82. status=I2C0_Start();
  83. while(status!=0x08);
  85. status=I2C0_SentByte(slave_address<<1);
  86. while(status!=0x18);
  88. for(i=0;i
  89. {
  90. status=I2C0_SentByte(*(transfer_data+i));
  91. while(status!=0x28);
  92. }
  94. if(receive_data!=(void*)0&&receive_count!=0)
  95. {
  96. //进入主接收模式
  97. status=I2C0_Start();
  98. while(status!=0x10);
  100. status=I2C0_SentByte((slave_address<<1)|0x1);
  101. while(status!=0x40);
  103. for(i=0;i
  104. {
  105. if(i
  106. {
  107. status=I2C0_GetByte(receive_data,1);
  108. while(status!=0x50);
  109. }
  110. else
  111. {
  112. status=I2C0_GetByte(receive_data,0);
  113. while(status!=0x58);
  114. }
  115. receive_data++;
  116. }
  117. }
  120. I2C0_Stop();
  122. return1;
  123. }
  125. voidPCA9532_Config()
  126. {
  127. config[0]=0x1<<4;//读写控制寄存器后低四位自动增加
  128. config[1]=0;//input0
  129. config[2]=0;//input1
  130. config[3]=0;//PSC0PWM0的周期6.5ms
  131. config[4]=0;//PWM0PWM0占空比设置成0%
  132. config[5]=0;//PSC1PWM1的周期为6.5ms
  133. config[6]=0;//PWM1PWM1占空比设置成0%
  134. config[7]=0;//LS0
  135. config[8]=0;//LS1LED0~7设置成GPIOS
  136. config[9]=0xFA;//LS211111010,LED8,9->blinksPWM0;LED10,11->blinksPWM1
  137. config[10]=0;//LS3LED12~LED15,LEDoff
  139. }
  142. intmain(void)
  143. {
  144. unsignedcharflag=1,data=0;
  145. unsignedinti;
  146. I2C0_Init();
  147. PCA9532_Config();
  148. while(1)
  149. {
  150. I2C0_MasterTransfer(PCA9532_ADDRESS,config,sizeof(config),0,0);
  152. I2C0_MasterTransfer(PCA9532_ADDRESS,&data,1,read_data,1);
  154. if(flag)
  155. {
  156. config[4]++;
  157. config[6]++;
  158. }
  159. else
  160. {
  161. config[4]--;
  162. config[6]--;
  163. }
  165. if(config[4]==255||config[4]==0)
  166. {
  167. flag=!flag;
  168. }
  170. for(i=0;i<4;i++)
  171. {
  172. if(read_data[0]&(0x1<
  173. {
  174. config[10]&=~(0x3<<(i*2));
  176. }
  177. else
  178. {
  179. config[10]|=(0x1<<(i*2));
  180. }
  181. }
  183. }
  184. }



程序调试过程中遇到如下问题，要注意：
1,I2C控制清除寄存器为只读，因此不能进行|=操作，否则状态寄存器的值异常。不知道为什么不是产生异常复位，之前EEPROM也对只读寄存器进行该操作会产生系统异常进入异常中断。
2，在主发送模式切换到主接收模式的过程中，一定要先清除SI标志。开始没注意，发送重复起始表示后的状态一直是0x28，把这个重复起始标志单数据发送？

关键词： Cortex-M3LPC1788PCA9532IO扩

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