AUTOSAR中的IIC如何实现和配置

 

IIC不是AUTOSAR MCAL的标准模块，本文探讨IIC的MCAL实现方式，以及Vector AUTOSAR IIC的配置方法和步骤。

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1. IIC在AUTOSAR中的“地位” 首先，我们看看AUTOSAR层次结构，绿色部分是MCAL。

按理说，IIC属于MCU的驱动层，应该在MCAL里面，但是AUTOSAR的标准模块里面并没有包含这个IIC。

如果非要按层次分，IIC只能安放在Complex Driver

也许你会很好奇，为啥？MCAL和CDD有啥不一样？如果你是初学者，建议你先把这问题放一放，看我下面的讲解。

2. IIC的MCAL实现方式

实际上IIC也可以按照MCAL的方式来实现，Vector就给出了直接的解决方案，就把IIC当MCAL来实现了。 下文，只针对AUTOSAR如何使用和配置IIC做讲解，不详细讲解IIC的底层通信原理，但可能会提到一些概念，如果对IIC的通信原理感兴趣，请在网上搜索学习。 AUTOSAR标准里面有很多MCAL的实现规范，其实IIC也可以参考其方式来实现，例如SPI。 传送门：点击链接查看《MCAL SPI Module原理和配置详解》 AUTOSAR的SPI规范中提出了Channel和Sequence的概念。

同时在传输数据用的接口是这几个：Spi_SetupEB，然后Spi_AsyncTransmit 那么IIC也可以做这样的Channel和Sequence，也可以按照SPI的方法做I2c_SetupEB和I2c_AsyncTransmit这样的接口。

I2c_SetupEB 

I2c_SetupEBDynamic 

I2c_Asynctransmit 

I2c_GetResult 

I2c_GetStatus

I2c_Cancel

I2c_SequenceEndNotification

如果你没详细研究过这些概念或者接口，你肯定是一头雾水。

接下来简单讲解下。 Channel是IIC总线上的最小数据单位，这些创建好的Channels是用于各种用途的。 我们做IIC应用软件时，通常会用一个buffer存储数据然后发给IIC设备，而大部分IIC设备一般需要在传输data前，需要传输register或者address这样的内容，那么像这样的address和data就可以做成两个不同的channel。 理解channel的概念后，这样还可以拓展下另一个概念Channel lists，channel list是多个channel的组合，例如往IIC设备写数据，得先发address然后跟着数据，这是有顺序的一系列传输，即可以把这address和data两个channel组合起来成为一个Channel list。 怎么发送这个Channel lists呢，这就需要一个叫Sequence的东西了。 Sequence是IIC总线上传输的最小原子单位，即sequence里面包含的channel list内容是不希望被打断的。   能理解吗？有点绕？以IIC设备EEPROM讲解下可能更容易理解点。

Eep_WriteSequence

I2cChannelWriteCmd

I2cChannelWriteData (chained)

Eep_ReadSequence

I2cChannelReadCmd

I2cChannelReadData

Eep_AckSequence

I2cChannelAck

上面，怎么给EEPROM写数据呢？I2cChannelWriteCmd首先将EEPROM的address发过去，这个地址就是你想写数据的地址哈，接着再通过I2cChannelWriteData发想写入的data。（咦？上面的chained是啥玩意？等等别急。） 有那么一点点概念了吧。 接着，你又会问I2c_SetupEB和I2c_AsyncTransmit怎么跟这些Channel和Sequence扯上关系呢？ 那就再拿出几个栗子来看看吧，手把手教到你懂。 以下按7-bit地址讲解。

例子1：给0x20地址设备发送10个字节的数据。

I2c_SetupEB(Channel, Buffer, NULL_PTR, 10)
I2c_AsyncTransmit(Sequence) 

 

这个很简单，就是直接理解为IIC直接将address和data一起发出去。

*注：途中的S表示IIC的Start，RS表示ReStart，P表示Stop，下同

例子2：由两个不同Channel组成的Sequence，给0x20地址设备发送2和8个字节的数据。

I2c_SetupEB(CH01, Buffer0, NULL_PTR, 2)
I2c_SetupEB(CH02, Buffer1, NULL_PTR, 8)
I2c_AsyncTransmit(Sequence)

 

这个也很简单，不带Chain特性的，IIC会重新发起Start，即restart。

例子3：由三个不同Channel组成的Sequence，给0x20地址设备发送2、8和4个字节的数据。其中CH03这个Channel是带Chain的。

I2c_SetupEB(CH01, Buffer0, NULL_PTR, 2)
I2c_SetupEB(CH02, Buffer1, NULL_PTR, 8)
I2c_SetupEB(CH03, Buffer2, NULL_PTR, 4)
I2c_AsyncTransmit(Sequence)

 

因为CH03带Chain，所以是接着CH02发的，没有restart。

Chain的特性就可以简单理解为，是跟上一个Channel链起来的，所以Chain是不可以在第一个Channel的。这个要注意。

上面讲的都是基于7-bit地址的，似乎都上send或者write数据的情况。 下面讲解8-bit地址，读数据回来的情景。 其实7-bit地址和8-bit地址没多大差别，看数值好像就是移了一位而已。

例子4：同样给0x20地址设备发送2、8个字节的数据。其中CH02这个Channel的方向发生了变化。

I2c_SetupEB(CH01, Buffer0, NULL_PTR, 2) (master transmitter)
I2c_SetupEB(CH02, NULL_PTR, Buffer1, 8) (master receiver)
I2c_AsyncTransmit(Sequence)

 

注意上面代码的buffer参数位置变了，即通信方向变了，下面的那个Channel CH02方向发生了改变，即IIC会重新发起start，即restart。

以上的例子应该很清晰了，我想你也应该理解了吧。 可以粗略总结下：

如果没有Chain的话，这个Channel在发送时，IIC会Restart；

如果几个不同Channel发送时，Channel的方向发生了变化，IIC也会Restart；

如果Channel带Chain，那么这个IIC是不会Restart的。

这里有个问题，如果两个Channel对应两个不同地址，后面的Channel带Chain，会发生什么情况呢？

例子5：Channel CH01地址是0x20，CH02地址是0x22，同时CH02是Chain的。

I2c_SetupEB(CH01, Buffer0, NULL_PTR, 2) (master transmitter)
I2c_SetupEB(CH02, Buffer1, NULL_PTR, 8) (master transmitter)
I2c_AsyncTransmit(Sequence)

 

从上面的推论，CH01到CH02切换时，方向没改变，而且是Chain的，所以波形是这样的。

这里的CH02的地址被忽略了！可以跟上面的案例一起对比理解下。

3. IIC的AUTOSAR配置

讲了这么多原理特点，那么这玩意在AUTOSAR是怎么配置使用的呢？总不能光说不练嘛！

审核编辑 ：李倩