解析DM642的I2C總線配置及應用

　　1 I2C總線控制器的初始化

　　I2C總線是一種由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備。I2C總線產(chǎn)生于在80年代，最初為音頻和視頻設備開發(fā)，如今主要在服務器管理中使用，其中包括單個組件狀態(tài)的通信。例如管理員可對各個組件進行查詢，以管理系統(tǒng)的配置或掌握組件的功能狀態(tài)，如電源和系統(tǒng)風扇?？呻S時監(jiān)控內(nèi)存、硬盤、網(wǎng)絡、系統(tǒng)溫度等多個參數(shù)，增加了系統(tǒng)的安全性，方便了管理。

　　為了正確使用DM642內(nèi)置的I2C模塊，首先需要正確的初始化。

　　1.1 解鎖DM642中的I2C模塊

　　在DM642的I2C應用中，容易遇到不能使用初始化I2C模塊的問題，原因在于沒有先解鎖并使能I2C模塊。在DM642的數(shù)據(jù)手冊中可以看到，復位后I2C模塊是處于鎖定禁止狀態(tài)的。也就是說，在硬件配置寄存器PERCFG中的I2CoEN位為0，所以在初始化前要在配置I2C模塊控制寄存器之前，使能I2C模塊。但是，如果要修改PERCFG中的內(nèi)容，就要先向PCFGLOCK中寫入0x10C0010C，對PERCFG解鎖。通討加下程序使能I2C模塊：

　　1.2 I2C模塊的時鐘選擇

　　I2C總線最主要的優(yōu)點是其簡單性和有效性。由于接口直接在組件之上，因此I2C總線占用的空間非常小，減少了電路板的空間和芯片管腳的數(shù)量，降低了互聯(lián)成本?？偩€的長度可高達25英尺，并且能夠以10Kbps的最大傳輸速率支持40個組件。I2C總線的另一個優(yōu)點是，它支持多主控（multimaSTering）， 其中任何能夠進行發(fā)送和接收的設備都可以成為主總線。一個主控能夠控制信號的傳輸和時鐘頻率。當然，在任何時間點上只能有一個主控。

　　在使能I2C模塊后，就可以對其控制寄存器進行初始化了。CPU時鐘頻率為600 MHz，I2C模塊規(guī)定模塊時鐘頻率必須在7～12 MHz中選值，所以設定I2C模塊時鐘頻率為10 MHz。由圖1中的計算公式可得：IPSC為OEh。由于DM642和SAA7115都支持I2C總線的400 kbps快速模式，根據(jù)IPSC的取值，由圖1可知d=5。由此可以設定：ICCL=7，ICCH=8。

　　1.3 設置從地址時容易遇到的問題

　　需要注意的是，在DM642的I2C應用中經(jīng)常會遇到不能正確讀／寫從設備的問題。這是因為DM642對I2C模塊的從地址寄存器設置不同于其他芯片的I2C應用。在標準I2C協(xié)議中，器件的7位地址格式要將地址和讀／寫方向位一同送入從地址寄存器。但是，DM642的I2C的應用中只需要向從地址寄存器中送入7位器件地址，讀／寫方向位由DM642自動生成。例如，SAA7115的標準I2C寫從地址為40H，如圖2所示。

　　標準I2C協(xié)議中包括21H的地址信息和最后1位（讀／寫方向位），DM642只需將21H送入從地址寄存器。如果送入40H，將會導致讀／寫錯誤。

　　2 I2C讀／寫軟件設計

　　2.1 配置模式寄存器I2CMDR

　　對SAA7115的每個子地址操作后，其地址指針會自動增加，但是它的可配置寄存器的自地址并不是連續(xù)分布的。所以將I2C工作模式寄存器（I2CMDR）配置為計數(shù)模式。每次執(zhí)行I2C_write（）只傳送一次數(shù)據(jù)，通過多次調(diào)用I2C_write（）來完成SAA7115的初始化。先向I2CMDR寫入4620H，當讀取SAA7115的寄存器時，設置為無重復主接收模式，并向I2CMDR寫入4420H。

　　2.2 配置從地址寄存器I2CDXR

　　DM642對SAA7115的配置是通過尋址來實現(xiàn)的。當DM642向解碼芯片SAA7115寫數(shù)據(jù)時，通過I2C總線發(fā)送尋址指令，將右移位后的SAA7115的7位從地址寫入I2CDXR寄存器。以下是初始化程序：

　　2.3 I2C對SAA7115的讀／寫程序設計

　　綜上所述，圖3和圖4為DM642對SAA7115的讀／寫程序流程。

　　3 結(jié) 語

　　本文設計的程序經(jīng)過運行證明，通過I2C總線控制寄存器的配置，DM642對視頻解碼芯片SAA7115讀／寫正確，完成了對視頻信號輸入制式、視頻信號通道選擇、視頻數(shù)據(jù)輸出格式、同步信號插入位置、亮度色度及對比度設定、同步信號輸入開關、視頻采集量化啟動和關閉等內(nèi)部寄存器的設置。