Inter-Integrated Circuit Lab

Must Execute Code

I2CMasterSlave.zip 프로젝트 import 하여 실행해 보세요.

Understand I2C_MASTER & SLAVE App

I2C_MASTER APP

I2C_MASTER APP 의 Help 를 열고 다음의 항목들을 살펴보세요.

Overview 에서 다음의 항목들을 살펴보세요.
- Master 에서 일반적으로 사용하는 전송 속도는 얼마인가요?
  
  .
- 7 Bit Address Mode를 사용하는 경우에 8번째 Bit은 R/W 모드를 의미합니다. Slave Address 가 10번지 이라면,
  - WRITE를 할 때는 10 + 0
  - READ를 할 때는 10 + 1
APP Configuration Parameter 의 항목들을 살펴보세요.
- Pin Settings에서 SDA/SCL 모드가 Open Drain 과 Push Pull 이라는 항목이 존재합니다. 이 두가지는 전기적으로 어떻게 다른 것인가요? 그리고 어떤 경우에 각각 사용하는 것일까요?
  
  .
  
  .
Methods 항목을 참고해서 다음의 함수들에 대한 간략한 설명을 적어보세요.

I2C_MASTER_Receive(&dhI2C_MASTER, true, I2C_MasterAddressSent, I2C_MasterDataRx, I2C_DataSize, true, true);

.

I2C_MASTER_Receive(&dhI2C_MASTER, true, I2C_MasterAddressSent, I2C_MasterDataRx, I2C_DataSize, true, true);

.

I2C_MASTER_IsTxBusy(&dhI2C_MASTER)

.

I2C_SLAVE App

I2C_SLAVE APP 의 Help 를 열고 다음의 항목들을 살펴보세요.

APP Configuration Parameter를 열고 다음의 항목들을 유의해서 살펴 봅니다.
- General Settings 에 Address Settings 이 있습니다. 이 항목들로 Address Mode 7bit 혹은 10bit을 선택하고, 이 Slave Node의 Address를 설정합니다.
Methods 항목을 참고해서 다음의 함수들에 대한 간략한 설명을 적어보세요.

I2C_SLAVE_Receive(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataRx, I2C_DataSize);

.

I2C_SLAVE_Transmit(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataTx, I2C_DataSize);

.

Example

다음의 그림과 같이 SPI_MASTER App 과 SPI_SLAVE App 을 연결하여 시험한다.
2byte 혹은 4byte의 data를 transmit, recieve, 혹은 transfer 할 수 있도록 한다.

06_I2C_Architecture

dhSPI_MASTER App Configuration
- General Settings
  - Desired bus speed[KHz]: 100
- Advanced Settings
  - Transmit mode: Interrupt
  - Receive mode: Interrupt
  - Enable transmit FIFO: check
  - Enable receive FIFO: check
- Pin Settings
  - Enable advanced pin config: check
  - SDA/Mode: Push Pull
  - SCL/Mode: Push Pull
dhSPI_SLAVE App Configuration
- General Settings
  - Desired bus speed[KHz]: 100
  - Address Settings/Mode: 7
  - Address Settings/Address: 10
- Advanced Settings
  - Protocol Handling / Transmit mode: DMA
  - Protocol Handling / Receive mode: DMA
- Interrupt Settings
  - End of receive callback: check, CB_I2C_SlaveReceive
  - Read request received: check, CB_I2C_SlaveReadRequest

중요 변수

uint8_t I2C_TxDataSize: 한번에 I2C로 전송되는 byte 수
uint8_t I2C_RxDataSize: 한번에 I2C로 수신되는 byte 수
bool I2C_MasterTxEnable: 활성화 되면 MASTER_Transmit 동작 1회 실행
bool I2C_MasterRxEnable: 활성화 되면 MASTER_Receive 동작 1회 실행
bool I2C_MasterTransEnable: 활성화 되면 MASTER_Transfer 동작 1회 실행
uint8_t I2C_MasterAddressSent: Slave Address
uint8_t I2C_MasterDataTx[], I2C_MasterDataRx[], I2C_SlaveDataTx[], I2C_SlaveDataRx[]: 전송되어지는 Data buffer

Slave Node 준비

Slave Node 에서 주고 받을 Data 를 연결해 준다.
- (주의) Slave Node는 스스로 Data 를 보내고 받을 수 없다. Master Node에서 통신 싸이클이 진행되어야 준비되어 있던 Data 를 보내고 받게 된다.
- Master Node에서 전송을 시작하기 전에 다음과 같이 I2C_SlaveDataRx[], I2C_SlaveDataTx[] 저장공간을 dhI2C_SLAVE에 연결해 준다.

I2C_SLAVE_Receive(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataRx, I2C_DataSize);
I2C_SLAVE_Transmit(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataTx, I2C_RxDataSize);

명령 활성화 입력에 따른 동작

그리고 무한 루프에서 MasterTxEnable, MasterRxEnable, MasterTransEnable 값에 따라서 각각의 동작을 1회 할 수 있도록 한다.

    while(1){

        if(I2C_MasterTxEnable != false)
        {
            while( I2C_MASTER_IsTxBusy(&dhI2C_MASTER) == true) { };
            I2C_SLAVE_Receive(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataRx, I2C_TxDataSize);
            I2C_MASTER_Transmit(&dhI2C_MASTER, true, I2C_SlaveAddress, I2C_MasterDataTx, I2C_TxDataSize, true);
            I2C_MasterTxEnable = false;
        }

        if(I2C_MasterRxEnable != false)
        {
            while( I2C_MASTER_IsRxBusy(&dhI2C_MASTER) == true) { };
            I2C_SLAVE_Transmit(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataTx, I2C_RxDataSize);
            I2C_MASTER_Receive(&dhI2C_MASTER, true, I2C_SlaveAddress, I2C_MasterDataRx, I2C_RxDataSize, true, true);
            I2C_MasterRxEnable = false;
        }

        if(I2C_MasterTransEnable != false){
            while( I2C_MASTER_IsTxBusy(&dhI2C_MASTER) == true) { };
            I2C_SLAVE_Receive(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataRx, I2C_TxDataSize);
            I2C_MASTER_Transmit(&dhI2C_MASTER, true, I2C_SlaveAddress, I2C_MasterDataTx, I2C_TxDataSize, false);
            while( I2C_MASTER_IsTxBusy(&dhI2C_MASTER) == true) { };
            I2C_SLAVE_Transmit(&dhI2C_SLAVE, I2C_SlaveDataTx, I2C_RxDataSize);
            I2C_MASTER_Receive(&dhI2C_MASTER, true, I2C_SlaveAddress, I2C_MasterDataRx, I2C_RxDataSize, true, true);
            while( I2C_MASTER_IsRxBusy(&dhI2C_MASTER) == true) { };
            I2C_MasterTransEnable = false;
        }

Transmit 동작

Debugger 혹은 uC/Probe를 사용하여 MasterTxEnable 을 1로 변경하면 I2C_MASTER_Transmit() Method가 1회 실행하게 된다.
- MasterDataTx[] --> SlaveDataRx[]

06_I2C_MasterTransmit

06_I2C_MasterTx

Receive 동작

MasterRxEnable 을 1로 변경하면 I2C_MASTER_Receive() Method가 1회 실행하게 된다.
- MasterDataRx[] <-- SlaveDataTx[]

06_I2C_MasterReceive

06_I2C_MasterRx

Transfer 동작

MasterTransEnable 을 1로 변경하면 I2C_Master_Transmit, I2C_MASTER_Receive() Method가 1회 실행하게 된다.
- MasterDataTx[] --> SlaveDataRx[]
- MasterDataRx[] <-- SlaveDataTx[]

Assignment

위의 Architecture와 같이 SPI 신호들을 연결하세요.

I2C	MASTER	SLAVE
SDA	P5.0	P0.5
SCL	P5.2	P0.11

MyI2CMasterSlave 프로젝트를 Build 하고 실행해 보세요.
Expression 창에 중요 변수들을 등록하고 그 값을 확인해 보세요.

Variable Name	Expectation	Measured	Variable Name	Expectation	Measured
MasterDataTx[0]			SlaveDataRx[0]
MasterDataTx[1]			SlaveDataRx[1]
MasterDataTx[2]			SlaveDataRx[2]
MasterDataTx[3]			SlaveDataRx[3]
MasterDataRx[0]			SlaveDataTx[0]
MasterDataRx[1]			SlaveDataTx[1]
MasterDataRx[2]			SlaveDataTx[2]
MasterDataRx[3]			SlaveDataTx[3]

MasterTxEnable을 사용하여 MASTER_Transmit 을 1회 실행시키고 다음의 결과를 확인해 보세요.

Variable Name	Expectation	Measured	Variable Name	Expectation	Measured
MasterDataTx[0]			SlaveDataRx[0]
MasterDataTx[1]			SlaveDataRx[1]
MasterDataTx[2]			SlaveDataRx[2]
MasterDataTx[3]			SlaveDataRx[3]
MasterDataRx[0]			SlaveDataTx[0]
MasterDataRx[1]			SlaveDataTx[1]
MasterDataRx[2]			SlaveDataTx[2]
MasterDataRx[3]			SlaveDataTx[3]

MasterRxEnable을 사용하여 MASTER_Receive 을 1회 실행시키고 다음의 결과를 확인해 보세요.

Variable Name	Expectation	Measured	Variable Name	Expectation	Measured
MasterDataTx[0]			SlaveDataRx[0]
MasterDataTx[1]			SlaveDataRx[1]
MasterDataTx[2]			SlaveDataRx[2]
MasterDataTx[3]			SlaveDataRx[3]
MasterDataRx[0]			SlaveDataTx[0]
MasterDataRx[1]			SlaveDataTx[1]
MasterDataRx[2]			SlaveDataTx[2]
MasterDataRx[3]			SlaveDataTx[3]