【经验】EFR32FG23无线SoC使用I2C读写MSA311传感器寄存器的方法

本文以 SILICON LABS 的 EFR32FG23 无线SoC芯片的 rail_soc_simple_trx 工程为例，介绍如何使用 EFR32FG23 芯片 I2C 外设来读写敏芯微 MSA311 三轴加速度传感器的寄存器的方法。

1、在使用 EFR32FG23 芯片的 I2C 外设之前，我们需要先在 rail_soc_simple_trx 工程安装 I2CSPM(I2C Simple Polled Master) 驱动。双击打开 rail_soc_simple_trx.slcp 文件，点击 SOFTWARE COMPONENTS，在右上方的搜索栏输入 i2c，按下电脑键盘的 enter 按键。点击搜索到的 I2CSPM 组件，点击 Install。

在弹出的对话框中，可以修改 INSTANCE NAME 的名称，本文使用默认的名称 sensor，点击 Done。

2、点击 I2CSPM 组件下面的 sensor，点击右边的 Configure。

在 I2CSPM (sensor) 页面可以修改 I2C 的速率、选择使用哪个 I2C 模块和设置 SCL 和 SDA 的引脚等。

3、为了方便管理代码，我们在 rail_soc_simple_trx 工程目录下新创建一个 user_i2c.c 文件。在 rail_soc_simple_trx 工程名称点击鼠标右键，点击 New，再点击 Source File。

输入文件名称 user_i2c.c，点击 Finish。

4、使用类似的方法，再创建一个 user_i2c.h 文件。记得创建 .h 文件需要选择 Header File。

5、在 user_i2c.c 文件添加如下代码。注意在读寄存器时，需要把 seq.flags 设置为 I2C_FLAG_WRITE_READ；在写寄存器时，需要把 seq.flags 设置为 I2C_FLAG_WRITE。

#include "user_i2c.h"

sl_status_t user_i2c_read_register(sl_i2cspm_t *i2cspm, uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *data)

{

  I2C_TransferSeq_TypeDef    seq;

  I2C_TransferReturn_TypeDef ret;

  uint8_t                    i2c_read_data[2];

  uint8_t                    i2c_write_data[2];

  seq.addr  = addr << 1;

  seq.flags = I2C_FLAG_WRITE_READ;

  /* Select command to issue */

  i2c_write_data[0] = reg;

  seq.buf[0].data = i2c_write_data;

  seq.buf[0].len  = 1;

  /* Select location/length of data to be read */

  seq.buf[1].data = i2c_read_data;

  seq.buf[1].len  = 1;

  ret = I2CSPM_Transfer(i2cspm, &seq);

  if (ret != i2cTransferDone) {

    *data = 0;

    return SL_STATUS_TRANSMIT;

  }

  *data = i2c_read_data[0];

  return SL_STATUS_OK;

}

sl_status_t user_i2c_write_register(sl_i2cspm_t *i2cspm, uint8_t addr, uint8_t reg, int8_t data)

{

  sl_status_t retval = SL_STATUS_OK;

  I2C_TransferSeq_TypeDef    seq;

  I2C_TransferReturn_TypeDef ret;

  uint8_t                    i2c_read_data[2];

  uint8_t                    i2c_write_data[2];

  seq.addr  = addr << 1;

  seq.flags = I2C_FLAG_WRITE;

  /* Select command to issue */

  i2c_write_data[0] = reg;

  i2c_write_data[1] = data;

  seq.buf[0].data   = i2c_write_data;

  seq.buf[0].len    = 2;

  /* Select location/length of data to be read */

  seq.buf[1].data = i2c_read_data;

  seq.buf[1].len  = 0;

  ret = I2CSPM_Transfer(i2cspm, &seq);

  if (ret != i2cTransferDone) {

    retval = SL_STATUS_TRANSMIT;

  }

  return retval;

}

6、在 user_i2c.h 文件添加如下代码。MSA311 传感器的 I2C 地址为 0x62。

#include <stddef.h>

#include "sl_i2cspm.h"

#include "sl_status.h"

#define MSA311_SENSOR_ADDR    0x62

sl_status_t user_i2c_read_register(sl_i2cspm_t *i2cspm, uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t *data);

sl_status_t user_i2c_write_register(sl_i2cspm_t *i2cspm, uint8_t addr, uint8_t reg, int8_t data);

7、打开 app_init.c 文件，添加如下包含头文件的代码：

#include "user_i2c.h"

#include "sl_i2cspm_instances.h"

8、在 app_init.c 文件的 app_init() 函数添加如下代码。

uint8_t i2c_test_data = 0xFF;

//读取MSA311传感器0x1A寄存器的数据

 if(!user_i2c_read_register(sl_i2cspm_sensor, MSA311_SENSOR_ADDR, 0x1A, &i2c_test_data))

  {

    app_log_info("Data read from 0x1A register of MSA311: 0x%02X\n", i2c_test_data);

  }

//向MSA311传感器的0x1A寄存器写数据0x01

  if(!user_i2c_write_register(sl_i2cspm_sensor, MSA311_SENSOR_ADDR, 0x1A, 0x01))

  {

    app_log_info("Write 0x01 to the 0x1A register of MSA311\n");

  }

//重新读取MSA311传感器0x1A寄存器的数据

  if(!user_i2c_read_register(sl_i2cspm_sensor, MSA311_SENSOR_ADDR, 0x1A, &i2c_test_data))

  {

    app_log_info("Reads data from the 0x1A register of MSA311 again: 0x%02X\n", i2c_test_data);

  }

9、编译 rail_soc_simple_trx 工程，直到工程没有报错。将 MSA311 传感器连接到 EFR32FG23 开发板的 I2C 接口，并使用逻辑分析仪来捕捉 I2C 的 SCL 和 SDA 引脚的波形。

10、打开串口软件，开始监控 EFR32FG23 开发板所在 COM 口的串口数据。打开逻辑分析仪软件，开始捕捉 SCL 和 SDA 引脚的波形。将 rail_soc_simple_trx 工程的固件烧录到 EFR32FG23 芯片，从串口软件可以看到：

EFR32FG23 芯片成功的读到 MSA311 传感器 0x1A 寄存器的默认数据为 0x00；

然后 EFR32FG23 芯片对 MSA311 传感器 0x1A 寄存器写数据0x01；

最后 EFR32FG23 芯片成功的读到 MSA311 传感器 0x1A 寄存器的数据变为 0x01。

11、查看逻辑分析仪捕捉到的波形如下图所示：

a. 从 MSA311 传感器的 0x1A 寄存器读到的默认数据为 0x00；

b. 将数据 0x01 写入到 MSA311 传感器的 0x1A 寄存器；

c. 从 MSA311 传感器的 0x1A 寄存器读到的数据变为 0x01。