ADXL345采用I2C模式与tms320vc5509A接口
0 2022-11-24

  VC5509A包含I2C外设接口,可以方便的与ADXL345通信。在调试中,使用了实验室自制的DSP主板SDUST VC5509A V1.1。该板的JP2扩展接口引出了I2C总线。该主板上也使用I2C总线完成与AIC23B的配置,但由于I2C总线可挂置多个外设,所以无需再连接一片ADXL345,不会有影响。

  由于ADXL345不容易焊接,所以在买芯片时也购买了飞拓电子的PCB板。在该PCB板上已经添加了去耦电容、上拉电阻等。下图为VC5509A主板与ADXL345模块的连线示意图。

  ADXL345与5509A主板连线(I2C)示意图

  分析原理图,ADXL345需要3.3V供电,直接使用5509A主板来提供,而不使用345小板上的5V转换,所以5V引脚空缺即可。CS引脚悬空,因为在模块中已经将其上拉,表示采用I2C模式通信。将SDO下拉,I2C地址为0x53(若上拉,I2C地址为1D)。将INT1n输出与主板的INT0n相连,将SDA和SCL线对应连接。图中标注的U1引脚为5509A主板上扩展口JP2对应的引脚编号。

  下图为完整的原理图:

  ADXL345与5509A主板连线(I2C)原理图

  调试要点小结:

  1)ADXL345的中断默认是高电平有效,而5509A默认是低电平有效,所以开始要修改一下。通过设置DATA_FORMAT(0x31)寄存器中的DATA_INVERT位,将其置1即表示低电平有效。

  2)修改CPLD代码,将INT0输出由1改为高阻抗。

  3)可通过读取寄存器DEVID,来判断I2C读是否正常。该寄存器的数据固定为0xE5,若数据读取正确,则表明I2C读取函数编写无误。

  4)连续读取寄存器,会出现总线忙的错误,需要在读取数据完毕后添加一必要的延时。

  5)调试总结发现,虽然5509A的手册中写明外部中断是低电平有效的,但实际应为下降沿有效。由于ADXL345运行状态的不确定性,在使能中断前,INT1输出就可能已经拉低了。这时即便使能外部中断,也无法按预想的进入中断子程序。需要想办法将INT1 清除一次,这样才有机会触发中断。所以在中断使能后,通过读取寄存器的方式来实现清除中断,以触发中断循环。

  6)发现CSL中的I2C读写函数相当耗费时间。观察其大约占用380000个指令周期,在144MHz的速率下,大约消耗2.6ms。而设定的ADXL345的数据输出速率为200Hz,远远跟随不上。在每个中断中,至少需要7个读写指令,单纯这部分的耗时就达到了18.2ms。也就是说当使用I2C总线时,ADXL345的数据输出速率最高只能设为50Hz。

  7)最后测试,将速率设置为25Hz,通过示波器观察中断,大约40ms中断一次,对应25Hz。中断的低电平时间基本一致,说明能够规律的进入中断。将速率设置为50Hz,观察中断,大约20ms中断一次,对应50Hz。进入中断也比较规律。当设置为100Hz时,中断不再呈现周期性,低电平保持时间也不一致。说明出现了中断嵌套的现象。与推断一致。

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