原创 NIOS核操作IIC通讯协议

本程序是操作ADS1110芯片的。

在nios核加SDA和SCL两个IO口，SDA为双向的，SCL为输出的。

在IDE中输入如下代码：

iic.h中的代码：

#ifndef IIC_H_
#define IIC_H_

#define OUT    1
#define IN     0
#define AddWr 0x90   //写数据地址，需要参考ADS1110芯片文档
#define AddRd 0x91
#define mode  0x8c
#define time  30

typedef struct{
    void(*write_byte)(void);
    unsigned int(*read_byte)(void);
}IIC;

extern IIC iic;
#endif /*IIC_H_*/

iic.c中的代码：

#include<stdio.h>
#include<sys/unistd.h>

#include"system.h"
#include"altera_avalon_pio_regs.h"
#include"alt_types.h"
#include"../inc/iic.h"

static alt_u16 read_byte(void);
static void write_byte(void);

IIC iic={
    .write_byte = write_byte,
    .read_byte  = read_byte
};

/*
 *===================FUNCTION======================
 *    NAME: start
 * Description: IIC启动
 * ================================================
*/
static void start(void)
{
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(SDA_BASE,OUT);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE,1);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,1);
    usleep(time);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE,0);
    usleep(time);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,0);
    usleep(time);   
}

/*
 * ============FUNCTION==================================
 *        NAME: uart_send_byte
 * Description: IIC停止
*/
static void stop(void)
{
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(SDA_BASE,OUT);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE,0);
    usleep(time);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,1);
    usleep(time);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE,1);
    usleep(time);  
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,0);
    usleep(time);
}
/*
 * ===FUNCTION=====================================
 *     Name: ack
 * Description: IIC应答
*/
static void ack(void)
{
    alt_u8 tmp,i=0;
   
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,0);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(SDA_BASE,IN);
    usleep(time);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,1);
    usleep(time);
    tmp=IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE);
    while((tmp==1)&&(i<250))
    {
    i++;
    tmp=IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE);
    usleep(time);
    }
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,0);   
}
/*
 * ===FUNCTION===========================================
 *      Name:  iic_write
 * Description: IIC写一个字节
 * ======================================================
*/
void iic_write(alt_u8 dat)
{
    alt_u8 i,tmp;
   
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(SDA_BASE,OUT);
   
    for(i=0;i<8;i++){
        IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,0);
        usleep(time);
        tmp = (dat&0x80)?1:0;
        dat<<=1;
        IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE,tmp);
        usleep(time);
        IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,1);
        usleep(time);
    }
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,0);   
}
/*
 * ===FUNCTION=======================================
 *     Name: read
 * Description: IIC读一个字节
 * ==================================================
*/
static alt_u8 iic_read(void)
{
    alt_u8 i,dat=0;
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(SDA_BASE,OUT);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE,1);
    usleep(time);
    IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DIRECTION(SDA_BASE,IN);
    for(i=0;i<8;i++){
        IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,0);
        usleep(time);
        IOWR_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SCL_BASE,1);
        usleep(time);
        dat<<=1;
        dat|=IORD_ALTERA_AVALON_PIO_DATA(SDA_BASE);
        usleep(time);
    }
   
    usleep(30);
   
    return dat;
}

/*
 * ===FUNCTION==========================================
 *     Name: write_byte
 * Description:write a byte to the EEPROM
 * =====================================================
*/
static void write_byte()
{
   start();
   iic_write(AddWr);
   ack();
   iic_write(mode);
   ack();
   stop();
}
/*
 * === FUNCTION=================================
 *       Name: read_byte
 * Description: read a byte from the EEPROM
 * =============================================
*/
static alt_u16 read_byte()
{
    alt_u8 dat_h,dat_l,x;
    alt_u16 dat;
    start();
    iic_write(AddRd);
    ack();   
    dat_h=iic_read();
    ack();
    dat_l=iic_read();
    ack();    
    x=iic_read();
    ack();
    stop();
    dat=(dat_h<<8)|dat_l;
    return dat;
   
}

main.c中的代码：

#include<unistd.h>
#include"../inc/iic.h"
#include<stdio.h>
#include"alt_types.h"

#define VREF  3293   //基准电压，由四位半的表测得

int main()
{
  alt_u16 temp;
  alt_u8 x,y,z,n;
  printf("\nADS1110\n");
  while(1)
  {
    iic.write_byte();
    usleep(100);
    temp=iic.read_byte();
    temp=VREF*temp/32767;
    x=temp/1000;
    y=temp%1000/100;
    z=temp%1000%100/10;
    n=temp%1000%100%10;
    usleep(50000);
    usleep(50000);
    usleep(50000);
    usleep(50000); 
    usleep(50000);
    usleep(50000);
    usleep(50000);
    usleep(50000);      
    printf("\nThe voltage is %d.%d%d%dV\n",x,y,z,n);
  } 
     return 0;  
}

编译后，测试结果如下：