DSP TI TMS320F28335 I2C設置

I2C由SDA在收發資料，由SCL來傳送資料的Clock，Clock讓I2C傳送端與接收端可以
同步，每一個Clock代表一個bit。如下圖，TM320320F28335包含了control、status、
interrupt等暫存器，讓使用者可以藉由設置或讀取這這些暫存器來客制化I2C功能。

I2C發送與接收
當CPU要從SDA資料線傳送資料出去，是將資料寫入I2CDXR，I2CDXR會再將資料
轉到I2CXSR後，發送中斷信號XRDY，讓CPU知道資料已經被發送出去。

CPU要從SDA接收資料，資料是先被存到I2CRSR，在I2CRSR將資料更新到I2CDRR
後，發出中斷信號RRDY，讓CPU知道I2C module接收到新的資料，可以去讀取。

I2C Clock設定
當TMS320F28335被設為I2C Master，要設置I2C SCL的Clock頻率，從下圖Figure 3
看到從Device input clock經過PLLCR，再到I2C Moudle IPSC、ICCL/ICC這三個除
頻器，最後產生出Master clock做為SCL的clock。TMS320F28335支援I2C頻率
10K~400KHz，為了要符合這個頻率區間，Moudule clock需要在7-12MHz。
在設定IPSC時，I2CMDR裡的IRS要設為"0"(reset state)，如果在IRS為"1"時，修
改IPSC是無效的。

Master clock公式
要得到Tmst(Master clock period)，就要先得到Tmod(module clockperiod)、ICCL
、ICCH與d的值。而module clock由input clock除以 (IPSC+1)得出。另外d (delay)
的值如Table 15, 可以得知與IPSC的值有關，為5、6、7其中之1。

IPSC由暫存器I2CPSC.bit7:0來設定，範圍是 0~255。當IPSC設為"0"，就表示
module clock=I2C input clock。在TI的Example code裡，I2C input clock有100MHz
、150MHz兩種設定，為了讓Module clock降到10MHz，符合7~12MHz的範圍，
在I2C input clock為100MHz時，就設IPSC為9，在150MHz時，設IPSC為14。
再來因為IPSC>1，所以d(delay)=5。

Tmod周期時間為module clock的倒數，Tmmod=1/10MHz=0.1us，再設置ICCL與
ICCH就可以得到Tmst。在TI的Example code裡，設置ICCL=10, ICCH=5，代入
公式，可以得到Tmst=Tmod x [(10+5) + (5+5)]=0.1us x 25= 2.5us，最後得出
Master clock= 1/ Tmst= 400KHz。

從Figure22可以看到，Tmst是Tmod所計算出來的。

I2C中斷事件
I2C有7個中斷事件，在Figure13可以看到，每個中斷事件，可以由I2CIER去設置
enable/disable，被設為disable的中斷事件，在事件發生時，就不會去通知CPU。
I2CSTR(I2C status register)裡面所對應的bit會會被設"1"。

XRDYINT：用來通知CPU，原來I2CDXR內資料已經傳送出去，可以再寫入新的
                      資料到I2CDXR。這個中斷不適用於FIFO模式。
RRDYINT：用來通知CPU，I2CDRR接收到新的資料，CPU可以來讀取。這個中
                      斷不適用於FIFO模式。
ARDYINT：當I2C Port做為Master，ARDYINT用來通知CPU，前一段I2C命令已
                      終止，可以再寫入新的命令到I2C module register。
NACKINT：當I2C Port做為Master，在傳送資料給接收端，接收端要在ACK/NACK
                       bit將SDA訊號下拉，來表示ACK，有接收到資料。如果接收端沒反
                       應ACK，NACKINT就會被SET，通知CPU，接收端沒接收到資料。
                   
ALINT：Arbitration-lost為仲裁丟失，當I2C BUS上有兩個或多個I2C Master，企圖
                去發送資料時，但I2C Bus上，只能有一個Master，所以需要去仲裁是那個
                I2C Master搶到發言權。在TMS320F28335的I2C Master Port沒搶到發信權，
                ALINT就會被SET來通知CPU，並由I2C Master轉為Slaver。
SCDINT：在I2C傳送資料的最後，會有個Stop bit，讓I2C Bus上其他的I2C Module在
                   ，在偵測到這個stop事件，可以知道資料傳送結束，否則I2C Bus就是在
                   busy狀態。SCDINT用來通知CPU，有Stop condition被偵測到。
AASINT：當I2C Port做為Slave，在I2C Bus上接收到另一個I2C Master發送出來位址
                   資料是這個I2C Port所設定的Slave位址(I2COAR)，也就是這個命令是要
                   傳給自已的 ，則ASSINT會被SET，通知CPU，要去接收後面由I2C Master
                   傳來的資料。

,

I2C相關暫存器




















I2COAR：設置在做為Slaver時的address位址。
I2CIER：用來設置那些中斷是有效的。
I2CSTR：用來判斷I2C的狀態，其中有些暫存器要寫入"1"來清除狀態旗標。
I2CCLKL/I2CCLKH：用來設置I2C Master clock的周期時間與頻率。
I2CCNT：用來設置I2C Master是要傳多少Byte或接收傳輸多少Byte的data。
I2CDRR：CPU讀取這個暫存器來接收另一端傳送來的資料。
I2CSAR：在做為I2C Master，設置I2CSAR來設定要操作的Slave address。
I2CMDR：控制I2C進入Start、Stop、Nack、Repeak、Reset等模式，在I2C
                   收發資料的過程中，需要去設定I2CMDR裡面的bits。
I2CISRC：CPU在收收到中斷通知後，會先讀取I2CISRC來得知是那個
                   中斷事件發生，再去執行對應的處理程序。讀完I2CISRC後，
                    在I2CSTR內的Flag會被清除，但I2CSTR的ARDY、RRDY、
                    XRDY是需要寫入"1"去清除的。
I2CDXR：CPU寫入資料到這個暫存器，來傳送資料給另一端。
I2CEMDR：設置BCM (Backwards compatibility mode)，在做為Slave端
                      並在發送資料時，BCM設置為"0" or "1"會影響I2CSTR
                      暫存器裡XRDY, XSMT的動作方式。
I2CPSC：設置I2C input clock的除頻多少來轉為I2C module clock。
I2CFFTX/I2CFFRX：在FIFO模式下，TX與RX的控制與狀態暫存器。

void I2CA_Init(void)

{

   // Initialize I2C

   I2caRegs.I2CMDR.all = 0x0000; //將I2C模式設為Reset/Disable mode 

   I2caRegs.I2CFFTX.all = 0x0000; // 將FIFO模式關閉，Reset FFTX。。

   I2caRegs.I2CFFRX.all = 0x0040; // Reset FFRX, FFRX中斷功能關閉。

   #if (CPU_FRQ_150MHZ)             // 當CPU頻率(SYSCLKOUT)為150MHz，就設置

        I2caRegs.I2CPSC.all = 14;   // PSC為14，module clk (150/15 = 10MHz)

   #endif

   #if (CPU_FRQ_100MHZ)             //當CPU頻率(SYSCLKOUT)為150MHz，就設置

     I2caRegs.I2CPSC.all = 9;     //PSC為9，module clk (100/10 = 10MHz)

   #endif

   I2caRegs.I2CCLKL = 10;             // 注意：不能設為"0"

   I2caRegs.I2CCLKH = 5;              // 注意：不能設為"0"

   I2caRegs.I2CIER.all = 0x24;        // 啟動SCD與ARDY中斷的偵測

   I2caRegs.I2CMDR.all = 0x0020; // 設置I2C peripheral(裝置)離開Reset mode，
                                //可以接收Host在I2C Bus發送的命令。   

   I2caRegs.I2CFFTX.all = 0x6000;     // 啟動I2C FIFO模式與TX FIFO運作。

   I2caRegs.I2CFFRX.all = 0x2040;     // 動作 RXFIFO,清除RXFFINT旗標。

   return;

}

Reference：
1.TI TMS320x2833x, 2823x Inter-Integrated Circuit (I2C) Module Reference Guide (Rev. B)

DSP TI TMS320F28335 GPIO設置

TI TMS320F28335 的GPIO，比較特別的是多了Qualification功能，另外可以用
GPxSET、GPxClear、GPxToggle來設置gpio輸出。下面是它的方塊圖與暫存器
例表與解釋。

相關的暫存器如下

GPACTRL：設定在Qualification(限定)功能的取樣周期。
GPAQSEL：設定在Qualification的取樣次數。
GPAMUX：設定各個GPIO pin是做為GPIO或是其它I/O pin功能，例如下面Table50裡
                     所定義的GPIO14與GPIO15 pin，除了可以被定義成"00"=>GPIO功能，各
                     別可以被定義為不同的I/O功能，如PWM、SCI、McBSP、eCAN等，但
                      每個GPIO可以被定義的I/O功能是不同的，需要在GPxMUX Table去確認                                     。

GPADIR：每個GPIO pin在做為GPIO功能時，可以各別定義是Input或Output pin，初始
                   設定是"0"=>Input。
GPAPUD：設置各個GPIO pin內部的Pullup電阻是否開啟，如下圖Table65，有些GPIO   
                    GPIO初始內部Pullup電阻是開啟的，有些GPIO是關閉的。雖然GPIO在系統
                    程式開始運作後，可以各別定義各個GPIO輸出，但在系統運作前，GPIO
                    是無法被程式所控制的。如果希這個GPIO與外部線路的節點在是拉High的
                    ，就可以找初始內部Pullup電阻是開啟的GPIO pin，或是直接在線路上，加
                    一個上拉電阻。

GPIOXINT1SEL：XINT是外部中斷，GPIOXINT1SEL可以設置GPIO0~31，其中的那一
                               PIN做為XINT1功能。
GPIONMISEL：XNMI是外部不可遮罩式中斷，可以設置GPIO0~31其中一PIN為NMI。
GPIOLPMSEL：一般外部中斷是無法在Low power mode(Halt, Standby mode)來喚醒系統
                             的，但GPIOLPMSEL可設置GPIO0~31其中一個，在Low power mode可以
                             用來外部觸發，喚醒系統回到工作模式。
GPADAT：這個暫存器有bit0~31，對映GPIO0~31。讀取這個暫存器可以知道GPIO0~31
                    PIN的輸入狀態是"0"還是"1"，無論這個PIN在GPAMUX是被設為GPIO還是
                    其他的I/O功能。寫入這個暫存器可以設置GPIO0~31的輸出為"1"或是
                     "1"。
GPASET：這個暫存器有bit0~31，對映GPIO0~31對其中一個bit設為"1"就可以將它對映
                   的GPIO設為輸出High，但它要是在GPIO Output模式。對GPASET其它的bit寫
                   入"0"，不會有任何影響，。
GPACLEAR：這個暫存器有bit0~31，對映GPIO0~31。對其中一個bit設為"1"就可以將它對映
                         的GPIO設為輸出Low，但它要是在GPIO Output模式。對GPACLEAR其它的bit
                         寫入"0"，不會有任何影響。
GPATOGGLE：這個暫存器有bit0~31，對映GPIO0~31。對其中一個bit設為"1"就可以將它對映
                         的GPIO設為輸出反轉，但它要是在GPIO Output模式。例如讓原本輸出為High
                         轉為輸出Low。對GPATOGGLE其它的bit寫入"0"，不會有任何影響。

GPIO輸入限定功能(Input Qualication)
GPIO在做為輸入時，可以開啟限定功能，在連續取樣3次或6次的High或Low，才
判斷輸入準位。例如要開啟GPIO3的限定功能就將GPIO Port A(GPIO0~31) GPAQSEL1的
Bit7:6設為"01"=>Qualification using 3 samples或"10"=>Qualification using 6 samples.

取樣時間間隔由GPACTRL的Bit0~7來設定，從1xTSYSCLKOUT 到510x TSYSCLKOUT，
TSYSCLKOUT是SYSCLKOUT的倒數，SYSCLKOUT為150MHz，TSYSCLKOUT則為6.67ns
。GPIO3屬於GPIO0~7，由QUALPRD0來設定，如下圖的例子，在設定GPAQSEL1
為"1,0"，設QUALPRD0為"01"，可以得到取樣窗口為Tw(IQSW)=5x2xTSYSCLKOUT 。
6次取樣，只有5次取樣間隔，所以取樣窗口為5x2xTSYSCLKOUT=67ns。當出現(A)這個
脈衝時，會被限定器Qualifier給忽略到，直到後面連續取樣到6次"1"，限定器的輸出
才會被拉到"1"。

在GPAQSEL1的設定，還有"00"=>與SYSCLKOUT同步、"11"=>非同步模式。
在"00"這個設定，取樣就只需要1次TSYSCLKOUT的時間。在"11"這個設定，GPIO做為
SCI、SPI、eCAN、I2C或是ePWM輸入訊號，它的取樣時間會是一次取樣時間加上
TSYSCLKOUT，所以當QUALPRDx設為"01"，限定器響應輸入訊號的時間為2xTSYSCLKOUT
+TSYSCLKOUT。

Reference：
1.TI TMS320x2833x, 2823x System Control and Interrupts Reference Guide (Rev. D)

DSP TI TMS320F28335 最簡單ADC功能設置

TI TMS320F28335的ADC要如何設置，下面有一個簡單的範例幫助大家
了解，請參考下面說明。

 TMS320F28335有一個12 bit ADC，有兩路的S/H(取樣保持)，有16個取樣
通道。這樣可以用一個ADC取樣到16個訊號，這16個訊號源為ADCINA0
~ADCINA7與ADCINB0~ADCINB7，配合Sequencer(排序器)，將這16個訊
號源排序，經過MUX開關切換，讓訊號源依序進到ADC進行轉換。

Cascaded mode(串聯模式)
在Autosequencer(自動排序)，去設定CONV00~CONV15各別是對應那個
ADCINXX，等到開始進行轉換，就會從CONV00對應的ADCINXX開始
進行，依序到CONV15。

ADC設定流程
1.對ADC設定參數

#先設定HSPCLK，HSPCLK = SYSCLKOUT/2*ADC_MODCLK2
   在下面的程式範例初始SYSCLKOUT為150MHz，設定MODCLK2為"5"，
   可以得到HSPCLK=150/(2*5)=15MHZ
#再來設定ADC模組的Clock，ADC module clock = HSPCLK/ADC_CKPS，
   在設定ADC_CLKPS=1，ADC clock=15MHz/(2*1) = 7.5MHz
#設定取樣維持時脈(SHCLK)，ACQP_PS=SHCLK+1，設定SHCLK=15，
  表示ACQ_PS=16個ADC Clock

2.寫入暫存器
#因為Systeｍ clock的設定暫存器是受保護的，要修改暫存器去設定HSPCLK
  前，需要加EALLOW來解除保護，更改完後，再寫EDIS來恢復保護。
  HSPCLK修改=>  SysCtrlRegs.HISPCP.all = ADC_MODCLK;
#寫入ADC暫存器，如前面描述的，設定ADC_SHCLK與ADC_CKPS，得到
  ADC clock為7.5MHz，取樣時脈為15個ADC Clock。
     AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS = ADC_SHCLK;
     AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCCLKPS = ADC_CKPS
  設置ADC運作模式，如下面程式範例，設定SEQ_CASC=1，將ADCINA0~
   ADCINA7與ADCINB0~ADCINB7，16個訊號源串接。在這個實驗，只用
   一個訊號源，所以設定SEQ1.bit.CONV00為ADCINA0，
     AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC = 1;       
     AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00 = 0x0;  
   設置CONT_RUN，表示為連續模式，當Autosequence裡的訊號源都完成ADC
   轉換後，Autosequence的指標就會直接回到第一筆訊號源，等待觸發，在觸
   發後，從第一筆訊號源依序進行ADC轉換。但如果CONT_RUN為"0"，在
   Autosequence依序執行ADC轉換，指標會停在最後一筆訊號源，要設置
   AD_CTRL2->RST_SEQx，才能讓Sequence序列回到第一筆。
   AdcRegs.ADCTRL1.bit.CONT_RUN = 1;     
#要觸發ADC轉換，如下方表格ADCTRL2->SOC_SEQ1裡所示，有SW、ePWM
  、EXT3種方式。SW就如下面這個命令，由軟體直接設置ADCTRL2裡第13個bit
   SOC_SEQ1, 就會依序將Sequence1內設定的訊號源進行ADC轉換。
   AdcRegs.ADCTRL2.all = 0x2000;
 
3.讀出ADC轉換結果：
   當ADC進行轉換，就要等待它轉換結束，將數值讀出來。所以會用While迴圈
   ，當Sequence1內的訊號完成ADC轉換，ADCST狀態暫存器裡的INT_SEQ1被設
   為"1"，再來將這個中斷Flag清除後，就可以將ADC轉換的資料，讀出來。在這
   個例子，由於只用到CONV00, 所以只有一個ADCINA信琥源的數據，被存在
ADCRESULT0，
   while (AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1== 0) {} 
   AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1;
   showdata=AdcRegs.ADCRESULT0;


程式範例
void delay_loop(void);
#define ADC_MODCLK 0x5                                                    
#define ADC_CKPS   0x1     
#define ADC_SHCLK  0xf   
Uint16 showdata;

int main(void)
{
     InitSysCtrl();
     EALLOW;
     SysCtrlRegs.HISPCP.all = ADC_MODCLK;
     EDIS;
     DINT;
     InitPieCtrl();
     IER = 0x0000;     
     IFR = 0x0000;
      InitPieVectTable();
      InitAdc();  // For this example, init the ADC
       // Specific ADC setup for this example:
          AdcRegs.ADCTRL1.bit.ACQ_PS = ADC_SHCLK;
          AdcRegs.ADCTRL3.bit.ADCCLKPS = ADC_CKPS;
          AdcRegs.ADCTRL1.bit.SEQ_CASC = 1;        // 1
          AdcRegs.ADCCHSELSEQ1.bit.CONV00 = 0x0;  
          AdcRegs.ADCTRL1.bit.CONT_RUN = 1;       
          AdcRegs.ADCTRL2.all = 0x2000;

          for(;;)
          {
          while (AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1== 0) {} // 等待中断
          AdcRegs.ADCST.bit.INT_SEQ1_CLR = 1;
          showdata=AdcRegs.ADCRESULT0;
          delay_loop();
          }
}

void delay_loop()
{
    long      i;
    for (i = 0; i < 4500000; i++) {}
}

Reference：
1.http://www.ti.com/general/docs/litabsmultiplefilelist.tsp?literatureNumber=spru812a
    => TMS320x2833x, 2823x Analog-to-Digital Converter (ADC) Module Reference Guide (Rev. A)