四年前圣诞节，我抽奖抽中一块CC3200的开发板，并且写了一篇博客，然后就搁置了…主要原因是，虽然这是一块外设齐全的板子，通过底板扩展配了温湿度计、气压计、光强传感器、段式液晶甚至五向开关，但是却只给了核心板的例程，于是外设板就一直无法上手。

最近意外的有了一点时间，仔细看了看底板的原理图，发现扩展板所有的外设，都是用I2C总线控制的。I2C也是我的“老朋友”了，之前我用STM8的时候，就调过硬件I2C，并且被其复杂的中断机制困扰不已。事实上，很多时候，使用GPIO模拟I2C，可能都比用单片机的硬件I2C外设方便（虽然GPIO模拟I2C也已经够麻烦了）。

TI-RTOS对这种硬件外设问题的解决方案是，提供一套封装了底层驱动，API与芯片无关的驱动库(Driverlib)供用户使用，这样我们就可以只根据使用的需求来写代码，无需关注底层实现，这对于I2C这样复杂的通信协议来说真的是很方便的（虽然可能要付出代码效率的代价）比起四年前，我现在也比较熟悉RTOS了，因此用TI-RTOS的Driverlib开拓这块评估板的额外功能也就成了顺理成章的事情。我这次先操作两个简单的外设：PCA9539控制LED，以及气压温度计BMP180。

一、TI-RTOS Driverlib传输模式简述

TI-RTOS Driverlib的I2C驱动提供了几乎完全面向数据传输的封装：传输模式分为I2C_MODE_BLOCKING和I2C_MODE_CALLBACK两种，分别指在传输时阻塞调用传输API的线程直到传输完成，或者是在传输后运行一个回调函数。对我们这个简单的应用来说，BLOCKING模式已经足够了。

I2C的传输又被分为写模式(Write)，读模式(Read)和写读模式(Write/Read)。不管哪种模式，I2C外设在开始传输后，都要由单片机作为Master传输I2C硬件地址选择相应的芯片，写模式在传输完地址后接着把写缓存writeBuf中的数据传输出去，读模式在传输完地址后就开始从芯片读数到读缓存readBuf；写读模式则是为那些片内还有地址的芯片（比如我们要用的BMP180）准备的，写读模式在传输完I2C地址后，会先从writeBuf读数输出给芯片，然后才从芯片读数回readBuf。使用这三种模式无需专门设置，只要给Driverlib的I2C传输结构体（I2C_Transaction）中的writeCount和readCount赋值，writeCount为0是读模式，readCount为0是写模式，都不为0就是写读模式。

在编程时，我们可以在初始化阶段完成对I2C外设的配置：

I2C_Params i2cParams;
I2C_Params_init(&i2cParams);
i2cParams.transferMode = I2C_MODE_BLOCKING;
i2cParams.bitRate = I2C_100kHz;
i2cParams.transferCallbackFxn = NULL;
i2c = I2C_open(Board_I2C0, &i2cParams);
if (i2c == NULL) {
    
	System_abort("Error opening the I2C");
}

二、PCA9539的控制

PCA9539是一个用I2C扩展2×8路IO的接口芯片，每路都可以用作输入或者输出，单片机从I2C读取即可。PCA9539还提供一个中断接口，这样类似GPIO的外部中断功能也能实现。
我们要实现的功能其实相对简单，操控LED只需要输出，所以我们也只要在I2C上写数据数据就好了。该芯片的7位地址是0x75，第一个输出地址是0x02。这些LED都是共阳极接法，我想点亮LED3_G、LED2_R和LED1_B，要写入该芯片的数据就是以下i2c_led_data的内容：

const uint8_t i2c_led_addr = 0x75;
uint8_t i2c_led_data[] = {
    0x02,~(0x01+0x08),~(0x01)};
Void I2C_led_test(void)
{
    
	I2C_Transaction i2cTransaction;
	bool transferFlag;
	i2cTransaction.slaveAddress = i2c_led_addr;
	i2cTransaction.writeBuf = i2c_led_data;
	i2cTransaction.writeCount = 3;
	i2cTransaction.readBuf = NULL;
	i2cTransaction.readCount = 0;
	i2cTransaction.arg = NULL;
	i2cTransaction.nextPtr = NULL;
	transferFlag = I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction);
	if (transferFlag == NULL){
    
		System_abort("Error in I2C Transaction");
	}
}

需要注意的是，I2C_transfer函数必须在task中运行。这段代码我只想运行一次，因此把这整个函数都放在了一个线程的死循环之前执行。

三、从BMP180读取温度数据

BMP180同时有气压和温度的传感器，因为我这次只是验证，所以只读取温度。与我之前更常用的LM75不同，BMP180并不是直接给出温度值，它的温度或者气压都要从一堆变量常量中计算出来(AC5,AC6,MC,MD,UT)，这些在BMP180的手册里都有详细说明。我们先要读取常量，然后写入启动温度传感的指令，等待传感完成，再进行计算：

我将温度传感的数据整理成一个字符串，通过串口上传验证I2C传输结果。对BMP180的操作写成一个task，代码如下：

uint8_t i2c_bmp180_addr = 0x77;
uint8_t bmp180_start_cmd[] = {
    0xf4,0x2e};
uint8_t bmp180_read_cmd[] = {
    0x00};
uint8_t bmp180_read_buf[] = {
    0x00,0x00};
uint8_t bmp180_e2prom_buf[] = {
    0x00,0x00};
#define AC5_ADDR 0xb2
#define AC6_ADDR 0xb4
#define MC_ADDR  0xbc
#define MD_ADDR  0xbe
#define TMP_ADDR 0xf6
Void bmp180Fxn(UArg arg0, UArg arg1)
{
    

	I2C_Transaction i2cTransaction;
	bool transferFlag;
	volatile uint16_t AC5,AC6,MC_pre,MD_pre,UT;
	volatile int16_t MC, MD;
	volatile int X1, X2, B5, T;
	uint8_t tmp_str[] = {
    0x00,0x00,'.',0x00,'\n'};

	i2cTransaction.slaveAddress = i2c_bmp180_addr;

	// 读取bmp180的常数
	bmp180_read_cmd[0] = AC5_ADDR;
	i2cTransaction.writeBuf = bmp180_read_cmd;
	i2cTransaction.writeCount = 1;
	i2cTransaction.readBuf = bmp180_read_buf;
	i2cTransaction.readCount = 2;
	transferFlag = I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction);
	AC5 = bmp180_read_buf[0]; AC5 <<= 8; AC5 += bmp180_read_buf[1];

	bmp180_read_cmd[0] = AC6_ADDR;
	i2cTransaction.writeBuf = bmp180_read_cmd;
	i2cTransaction.writeCount = 1;
	i2cTransaction.readBuf = bmp180_read_buf;
	i2cTransaction.readCount = 2;
	transferFlag = I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction);
	AC6 = bmp180_read_buf[0]; AC6 <<= 8; AC6 += bmp180_read_buf[1];

	bmp180_read_cmd[0] = MC_ADDR;
	i2cTransaction.writeBuf = bmp180_read_cmd;
	i2cTransaction.writeCount = 1;
	i2cTransaction.readBuf = bmp180_read_buf;
	i2cTransaction.readCount = 2;
	transferFlag = I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction);
	MC_pre = bmp180_read_buf[0]; MC_pre <<= 8; MC_pre += bmp180_read_buf[1];
	if (MC_pre<=32767) MC = MC_pre;
	else MC = -65536 + MC_pre;

	bmp180_read_cmd[0] = MD_ADDR;
	i2cTransaction.writeBuf = bmp180_read_cmd;
	i2cTransaction.writeCount = 1;
	i2cTransaction.readBuf = bmp180_read_buf;
	i2cTransaction.readCount = 2;
	transferFlag = I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction);
	MD_pre = bmp180_read_buf[0]; MD_pre <<= 8; MD_pre += bmp180_read_buf[1];
	if (MD_pre<=32767) MD = MD_pre;
	else MD = -65536 + MD_pre;

	while(1){
    

		i2cTransaction.writeBuf = bmp180_start_cmd;
		i2cTransaction.writeCount = 2;
		i2cTransaction.readBuf = NULL;
		i2cTransaction.readCount = 0;
		i2cTransaction.arg = NULL;
		i2cTransaction.nextPtr = NULL;
		transferFlag = I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction);
		if (transferFlag == NULL){
    
			System_abort("Error in BMP180 Write");
		}

		Task_sleep(5);
		bmp180_read_cmd[0] = TMP_ADDR;
		i2cTransaction.writeBuf = bmp180_read_cmd;
		i2cTransaction.writeCount = 1;
		i2cTransaction.readBuf = bmp180_read_buf;
		i2cTransaction.readCount = 2;
		i2cTransaction.arg = NULL;
		i2cTransaction.nextPtr = NULL;
		transferFlag = I2C_transfer(i2c, &i2cTransaction);
		if (transferFlag == NULL){
    
			System_abort("Error in BMP180 Read");
		}
		UT = bmp180_read_buf[0];
		UT <<= 8;
		UT += bmp180_read_buf[1];

		X1 = ((UT-AC6)*AC5)>>15;
		X2 = (MC<<11)/(X1+MD);
		B5 = X1 + X2;
		T = ((B5+8) >> 4);
		tmp_str[0] = (T/100) + '0';
		T = T % 100;
		tmp_str[1] = (T/10) + '0';
		T = T % 10;
		tmp_str[3] = T + '0';
		// 串口上传，串口的初始化程序各种例程都有
		UART_write( uart, tmp_str, 5);
		Task_sleep(arg0 - 10);
	}
}