通過SerDes遠(yuǎn)端I2C接口訪問16位I2C外設(shè)寄存器地址
摘要:本應(yīng)用筆記介紹如何通過吉比特多媒體串行鏈路(GMSL) SerDes的遠(yuǎn)端I2C接口訪問16位寄存器地址。
引言
Maxim吉比特多媒體串行鏈路(GMSL)串行器/解串器(SerDes)系列包括MAX9249、MAX9259、MAX9260、MAX9263和MAX9264,具有UART/I2C轉(zhuǎn)換器,用于遠(yuǎn)端控制I2C接口外設(shè)。這些外設(shè)包括相機(jī)傳感器、I/O端口擴(kuò)展器、音頻模/數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC),以及LED照明。
在GMSL數(shù)據(jù)資料和相關(guān)技術(shù)文件中,通過UART端口直接連接至電子控制單元(ECU)的一端被稱為"本地端",另一端被稱為"遠(yuǎn)端".
I2C外設(shè)接口是控制通道基本模式中的默認(rèn)設(shè)置。GMSL系列SerDes只轉(zhuǎn)換器件地址不同于GMSL串行器或解串器地址的UART數(shù)據(jù)包。UART/I2C轉(zhuǎn)換器接收(比如)汽車ECU發(fā)出的UART讀或?qū)憯?shù)據(jù)包,并將其轉(zhuǎn)換為I2C主控制器協(xié)議。
I2C接口支持外設(shè)使用的多種不同格式,有或沒有變址寄存器以及8為或16位變址寄存器地址均可,通過遠(yuǎn)端寄存器位I2CMETHOD (寄存器0x05位7)設(shè)置實(shí)現(xiàn)。
對(duì)于沒有變址寄存器的外設(shè):
設(shè)置I2CMETHOD = 1,按照標(biāo)準(zhǔn)GMSL UART協(xié)議發(fā)送讀/寫數(shù)據(jù)包。UART/I2C轉(zhuǎn)換器將去掉讀/寫數(shù)據(jù)包中的8位寄存器地址,如圖1所示。
圖1. 命令模式(I2CMETHOD = 1)下UART和I2C之間的格式轉(zhuǎn)換
對(duì)于采用8位變址寄存器的外設(shè):
設(shè)置I2CMETHOD = 0,按照標(biāo)準(zhǔn)GMSL UART協(xié)議發(fā)送讀/寫數(shù)據(jù)包,如圖2所示。
圖2. 帶有寄存器地址(I2CMETHOD = 0)時(shí),UART和I2C之間的格式轉(zhuǎn)換 對(duì)于采用16位變址寄存器的外設(shè): 3.1. 寫操作。設(shè)置I2CMETHOD = 1,按照標(biāo)準(zhǔn)GMSL UART協(xié)議產(chǎn)生寫數(shù)據(jù)包。將16為變址寄存器地址置于數(shù)據(jù)的前2個(gè)字節(jié),使字節(jié)的數(shù)量等于發(fā)送數(shù)據(jù)的原始數(shù)量加2.UART/I2C轉(zhuǎn)換器將去掉標(biāo)準(zhǔn)寫數(shù)據(jù)包中的8位寄存器地址,如圖1所示。 例如,如果外設(shè)需要16位變址寄存器和8位數(shù)據(jù),類似于: 假設(shè)device_address = 0x22,index_regiSTer_address = 0x3344,及data = 0x55.主控ECU需要將數(shù)據(jù)包0x79 + 0x22 + 0x00 + 0x03 + 0x33 + 0x44 + 0x55寫入U(xiǎn)ART端口,然后讀取來自UART端口的ACK字節(jié),檢查寫操作是否成功。 0x79為同步字節(jié), 0x22為帶有寫操作指示的器件地址, 0x00為虛擬字節(jié),可為任意值;UART/I2C轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換時(shí)將其刪除, 0x03為字節(jié)數(shù)量, 0x33為16位變址寄存器地址的高位字節(jié), 0x44為16為變址寄存器地址的低位字節(jié), 0x55為8位數(shù)據(jù)。 UART/I2C轉(zhuǎn)換器之后,數(shù)據(jù)包將變?yōu)椋?/p>
3.2. 讀操作。完成寫操作需要2個(gè)UART數(shù)據(jù)包,1個(gè)寫數(shù)據(jù)包后跟1個(gè)讀數(shù)據(jù)包。寫數(shù)據(jù)包設(shè)置變址寄存器地址,讀數(shù)據(jù)包讀取數(shù)據(jù)。 假設(shè)外設(shè)的器件地址和變址寄存器地址相同,需要讀取1個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié),需按以下步驟進(jìn)行: 設(shè)置I2CMETHOD = 1, ECU發(fā)送寫數(shù)據(jù)包0x79 + 0x22 + 0x00 + 0x02 + 0x33 + 0x44至UART端口, ECU從UART端口讀取ACK字節(jié), ECU發(fā)送讀數(shù)據(jù)包0x79 + 0x23 + 0x00 + 0x01至UART端口, ECU從UART端口讀取ACK字節(jié), 然后ECU從UART端口讀取數(shù)據(jù)。 對(duì)于寫數(shù)據(jù)包: 0x79為同步字節(jié), 0x22為帶有寫操作指示的器件地址, 0x00為虛擬字節(jié),可為任意值;UART/I2C轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換時(shí)將其刪除, 0x02為字節(jié)數(shù)量, 0x33為16位變址寄存器地址的高位字節(jié), 0x44為16位變址寄存器地址的低位字節(jié)。 對(duì)于讀數(shù)據(jù)包: 0x79為同步字節(jié), 0x23為帶有讀操作指示的器件地址, 0x00為虛擬字節(jié),可為任意值;UART/I2C轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換時(shí)將其刪除, 0x01為字節(jié)數(shù)量。