通过利用此解决方案轻松切换I2C设备,提高项目效率,简化调试、测试和定制过程。
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硬件概览
它是如何工作的?
I2C MUX 5 Click基于LTC4306,这是一款4通道、2线总线多路复用器,带有总线缓冲器,可提供上游和下游总线之间的电容隔离,由Analog Devices提供。多路复用允许地址扩展以及解决多个相同设备的地址冲突问题。通过软件控制,LTC4306将I2C总线分成四个子分支,并将上游2线总线连接到任意组合的下游总线。它兼容I2C和SMBus标准,具有可编程的断开故障总线功能,并提供四个用于故障报告的警报输入和两个可配置为输入、开漏或推挽输出的GPIO引脚。I2C MUX 5 Click使用标准的I2C 2线接口与MCU通信,频率高达400kHz。它还具有三个地址引脚(A0、A1和
A2,提供27个特定地址),由用户通过板载标记为ADDR SEL的SMD跳线编程,以确定所选从地址的最后三位LSB值,从而选择从地址的LSB值。除了I2C通信外,此Click板™还具有多个附加功能,如接口使能、故障警报和连接就绪功能。故障警报引脚标记为ALR,并连接到mikroBUS™插槽的INT引脚,当发生故障时会拉低以警告MCU。当四个警报输入引脚中的任何一个为低或2线总线卡住为低时,此引脚将被拉低,并通过标记为ALERT的红色LED显示其功能。使能引脚标记为EN,并连接到mikroBUS™插槽的CS引脚,用于打开或关闭与LTC4306的I2C通信;连接就绪引脚标记为
RDY,并连接到mikroBUS™插槽的AN引脚,用作连接就绪输出。当没有下游通道连接到上游总线时,此引脚被拉低,当一个或多个下游通道连接到上游总线时,此引脚被关闭。LTC4306可选提供两个通用输入/输出引脚(GPIO),可配置为逻辑输入、开漏输出或推挽输出。这些引脚还连接到两个绿色LED,分别为LD3和LD2,当GP1和GP2引脚为低时,分别点亮。这款Click板™可以通过VCC SEL跳线选择使用3.3V或5V逻辑电压水平。这样,3.3V和5V的MCU都可以正确使用通信线路。此外,这款Click板™配备了一个包含易用函数和示例代码的库,可用作进一步开发的参考。
功能概述
开发板
Nucleo-64 搭载 STM32F446RE MCU 提供了一种经济高效且灵活的平台,供开发者探索新想法并原型设计他们的项目。该板利用 STM32 微控制器的多功能性,使用户能够为他们的项目选择最佳的性能与功耗平衡。它配备了 LQFP64 封装的 STM32 微控制器,并包含了如用户 LED(同时作为 ARDUINO® 信号)、用户和复位按钮,以及 32.768kHz 晶体振荡器用于精确的计时操作等基本组件。Nucleo-64 板设计考虑到扩展性和灵活性,它特有的 ARDUINO® Uno
V3 扩展连接器和 ST morpho 扩展引脚头,提供了对 STM32 I/O 的完全访问,以实现全面的项目整合。电源供应选项灵活,支持 ST-LINK USB VBUS 或外部电源,确保在各种开发环境中的适应性。该板还配备了一个具有 USB 重枚举功能的板载 ST-LINK 调试器/编程器,简化了编程和调试过程。此外,该板设计旨在简化高级开发,它的外部 SMPS 为 Vcore 逻辑供电提供高效支持,支持 USB 设备全速或 USB SNK/UFP 全速,并内置加密功能,提升了项目的功效
和安全性。通过外部 SMPS 实验的专用连接器、 用于 ST-LINK 的 USB 连接器以及 MIPI® 调试连接器,提供了更多的硬件接口和实验可能性。开发者将通过 STM32Cube MCU Package 提供的全面免费软件库和示例得到广泛支持。这些,加上与多种集成开发环境(IDE)的兼容性,包括 IAR Embedded Workbench®、MDK-ARM 和 STM32CubeIDE,确保了流畅且高效的开发体验,使用户能够充分利用 Nucleo-64 板在他们的项目中的能力。
微控制器概述
MCU卡片 / MCU
建筑
ARM Cortex-M4
MCU 内存 (KB)
512
硅供应商
STMicroelectronics
引脚数
64
RAM (字节)
131072
你完善了我!
配件
Click Shield for Nucleo-64 配备了两个专有的 mikroBUS™ 插座,使得所有的 Click board™ 设备都可以轻松地与 STM32 Nucleo-64 开发板连接。这样,Mikroe 允许其用户从不断增长的 Click boards™ 范围中添加任何功能,如 WiFi、GSM、GPS、蓝牙、ZigBee、环境传感器、LED、语音识别、电机控制、运动传感器等。您可以使用超过 1537 个 Click boards™,这些 Click boards™ 可以堆叠和集成。STM32 Nucleo-64 开发板基于 64 引脚封装的微控制器,采用 32 位 MCU,配备 ARM Cortex M4 处理器,运行速度为 84MHz,具有 512Kb Flash 和 96KB SRAM,分为两个区域,顶部区域代表 ST-Link/V2 调试器和编程器,而底部区域是一个实际的开发板。通过 USB 连接方便地控制和供电这些板子,以便直接对 Nucleo-64 开发板进行编程和高效调试,其中还需要额外的 USB 线连接到板子上的 USB 迷你接口。大多数 STM32 微控制器引脚都连接到了板子左右边缘的 IO 引脚上,然后连接到两个现有的 mikroBUS™ 插座上。该 Click Shield 还有几个开关,用于选择 mikroBUS™ 插座上模拟信号的逻辑电平和 mikroBUS™ 插座本身的逻辑电压电平。此外,用户还可以通过现有的双向电平转换器,使用任何 Click board™,无论 Click board™ 是否在 3.3V 或 5V 逻辑电压电平下运行。一旦将 STM32 Nucleo-64 开发板与我们的 Click Shield for Nucleo-64 连接,您就可以访问数百个工作于 3.3V 或 5V 逻辑电压电平的 Click boards™。
使用的MCU引脚
mikroBUS™映射器
“仔细看看!”
Click board™ 原理图
一步一步来
项目组装
实时跟踪您的结果
应用程序输出
此款Click板可通过两种方式进行接口连接和监控:
Application Output
- 在调试模式下,使用“Application Output”窗口进行实时数据监控。按照本教程正确设置它。
UART Terminal
- 通过UART终端使用USB to UART converter监控数据有关详细说明,请查看本教程。
软件支持
库描述
该库包含 I2C MUX 5 Click 驱动程序的 API。
关键功能:
i2cmux5_generic_write
- I2C MUX 5 I2C写入功能i2cmux5_generic_read
- I2C MUX 5 I2C读取功能i2cmux5_channel_read_byte
- I2C MUX 5 I2C通道读取功能
开源
代码示例
完整的应用程序代码和一个现成的项目可以通过NECTO Studio包管理器直接安装到NECTO Studio。 应用程序代码也可以在MIKROE的GitHub账户中找到。
/*!
* @file main.c
* @brief I2cMux5 Click example
*
* # Description
* This app reads "Who am I" and "Status" register of the connected click boards
* to the I2C MUX 5 click.
*
* The demo application is composed of two sections :
*
* ## Application Init
* Initializes I2C driver, set the default configuration and start to write log.
*
* ## Application Task
* This is an example that demonstrates the use of the I2C MUX 5 click board.
* In this example, we read "Who am I" ( or "Status" ) register
* of the connected click boards to the I2C MUX 5 click.
* Channel 1 : 6DOF IMU 9 click [slave address: 0x69; reg: 0x75; ID val.: 0xA9],
* Channel 2 : 6DOF IMU 11 click [slave address: 0x0E; reg: 0x00; ID val.: 0x2D],
* Channel 3 : RTC 10 click [slave address: 0x68; reg: 0x0F; St val.: 0x88],
* Channel 4 : Accel 10 click [slave address: 0x18; reg: 0x0F; ID val.: 0x44].
* Results are being sent to the Usart Terminal where you can track their changes.
*
* @author Nenad Filipovic
*
*/
#include "board.h"
#include "log.h"
#include "i2cmux5.h"
static i2cmux5_t i2cmux5;
static log_t logger;
static uint8_t rx_data;
void application_init ( void ) {
log_cfg_t log_cfg; /**< Logger config object. */
i2cmux5_cfg_t i2cmux5_cfg; /**< Click config object. */
/**
* Logger initialization.
* Default baud rate: 115200
* Default log level: LOG_LEVEL_DEBUG
* @note If USB_UART_RX and USB_UART_TX
* are defined as HAL_PIN_NC, you will
* need to define them manually for log to work.
* See @b LOG_MAP_USB_UART macro definition for detailed explanation.
*/
LOG_MAP_USB_UART( log_cfg );
log_init( &logger, &log_cfg );
log_printf( &logger, "\r\n" );
log_info( &logger, " Application Init " );
// Click initialization.
i2cmux5_cfg_setup( &i2cmux5_cfg );
I2CMUX5_MAP_MIKROBUS( i2cmux5_cfg, MIKROBUS_1 );
err_t init_flag = i2cmux5_init( &i2cmux5, &i2cmux5_cfg );
if ( init_flag == I2C_MASTER_ERROR ) {
log_error( &logger, " Application Init Error. " );
log_info( &logger, " Please, run program again... " );
for ( ; ; );
}
i2cmux5_default_cfg ( &i2cmux5 );
log_info( &logger, " Application Task \r\n" );
Delay_ms ( 100 );
log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
log_printf( &logger, " I2C MUX 5 click \r\n" );
log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
}
void application_task ( void ) {
rx_data = i2cmux5_channel_read_byte( &i2cmux5, I2CMUX5_CH_1, I2CMUX5_SET_6DOF_IMU_9_ADDR, 0x75 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " CH-1 6DOF IMU 9 click : 0x%X \r\n", ( uint16_t )rx_data );
rx_data = i2cmux5_channel_read_byte( &i2cmux5, I2CMUX5_CH_2, I2CMUX5_SET_6DOF_IMU_11_ADDR, 0x00 );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " CH-2 6DOF IMU 11 click : 0x%X \r\n", ( uint16_t )rx_data );
rx_data = i2cmux5_channel_read_byte( &i2cmux5, I2CMUX5_CH_3, I2CMUX5_SET_RTC_10_ADDR, 0x0F );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " CH-3 RTC 10 click : 0x%X \r\n", ( uint16_t )rx_data );
rx_data = i2cmux5_channel_read_byte( &i2cmux5, I2CMUX5_CH_4, I2CMUX5_SET_ACCEL_10_ADDR, 0x0F );
Delay_ms ( 1000 );
log_printf( &logger, " CH-4 Accel 10 click : 0x%X \r\n", ( uint16_t )rx_data );
log_printf( &logger, "-------------------------------\r\n" );
i2cmux5_hw_reset( &i2cmux5 );
Delay_ms ( 1000 );
Delay_ms ( 1000 );
}
int main ( void )
{
/* Do not remove this line or clock might not be set correctly. */
#ifdef PREINIT_SUPPORTED
preinit();
#endif
application_init( );
for ( ; ; )
{
application_task( );
}
return 0;
}
// ------------------------------------------------------------------------ END