在.Net Micro Framework中访问硬件 - part2

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摘要:本文介绍了.Net Micro Framework中对硬件的简单而独特的访问方式。涉及I2C,SPI等。通过简明的例程说明了如何在.Net MF中创建并访问I2C和SPI设备
Keywords:
.Net Micro framework, I2C, SPI, Embedded, C#

 

I²C Bus

尽管MCU采用I²CInter-Integrated Circuit)总线的方式与外设通信会比很多其他总线系统要慢(最高100kbps),但是由于其成本低,对可插拔的设备支持较好,在很多场合它仍是作为标准的feature得到支持。

那么如何在.Net Micro Framework中访问I2C方式连接的设备呢?

.Net MF提供了一个Microsoft.SPOT.Hardware.I2CDevice的类来实现访问IIC设备的功能。首先,你需要为每个IIC设备创建一个I2CDevice的实例,和之前提到的SerialPort类似的,你需要为它的构造函数传入一个I2CDevice.Configuration的配置对象。在这个配置对象里面你需要指定该设备的地址和通信速度(khz)。接着,你需要创建一组事务对象(CreateReadTransactionCreateWriteTransaction)来进行读写操作,具体的事务类型自然是取决于你的具体组件的作用了。当你创建事务时,你需要传入一个待读()的缓冲区。

然后,你需要把这组事务以数组的形式传递给Execute方法供执行并开始进行通信。Execute方法将会在所有事务执行完毕或者方法超时的时候返回。

下面的代码演示了如何对地址编号为58I2C设备进行通信。

 

using System;

using Microsoft.SPOT;

using Microsoft.SPOT.Hardware;

namespace I2CSample

{

public class Program

{

public static void Main()

{

I2CDevice.Configuration config 
=

new I2CDevice.Configuration(

58//地址号

100 //100khz的时钟频率

);

I2CDevice device 
= new I2CDevice(config);

byte[] outBuffer = new byte[] 0xAA }//待写buffer

byte[] inBuffer = new byte[4];//待读buffer

I2CDevice.I2CWriteTransaction writeTransaction 
=

device.CreateWriteTransaction(outBuffer);

I2CDevice.I2CReadTransaction readTransaction 
=

device.CreateReadTransaction(inBuffer);

//创建一个事务数组

I2CDevice.I2CTransaction[] transactions 
=

new I2CDevice.I2CTransaction[] {

writeTransaction,

readTransaction

}
;

int transferred = device.Execute(

transactions,

100 //超时时间设为100ms

);

//transferred bytes should be 1 + 4 = 5

}


}


}


 

SPI BUS

SPI(Serial peripheral interface)连接需要三条线:时钟(SCLK),输入(MISO)和输出(MOSI),支持全双工的通信方式。对SPI的设备来说,不存在地址的概念,它们与MCU之间通过一个单独的引脚相连,在这条连线上的信号即所谓的片选信号(SSCSSTE)。MCUSPI设备提供时钟信号,每一个时钟周期(总线时钟)内MCUSPI之间发送一位(1 bit)数据(在片选信号到来之后)

.Net Microframework中提供了Microsoft.SPOT.Hardware.SPI类来访问SPI设备。对于每一台SPI的设备,你首先需要为之创建一个SPI类的实例。和前面提到的其他连接方式的设备类似,在构造函数中你同样需要传递给它一个SPI.Confuguration实例来配置它,当然,在完成这个配置之前,需要先参考一下你的SPI组件的Data Sheet了.

下面的代码演示了如何在.NET MF中使用SPI:

 

SPI.Configuration config = new SPI.Configuration(
chipSelectPin, 
//片选引脚号
false//片选信号为低时访问SPI设备
1//在传输数据前,片选信号setup的时间(ms)
1//芯片的片选保持时间(ms)

true//在设备没有被选择的时候,SCKL设置为高电平

false//数据在下降沿采集

15000//时钟频率为15000khz(即15MHz)
SPI.SPI_module1 //使用的MCU的哪一组SPI

);
SPI spi 
= new SPI(config);//使用上述配置构造SPI实例

 

在创建好这个spi的实例之后,数据的传输可以通过它的Write或者WriteRead方法来实现.片选的运作由.NET MF维持,你不需要按一定的时许手动从GPIO读写。下面的代码段演示了如何从MCU发送一个16位的命令并读取数据(反馈结果):

 

ushort writeBuffer = new ushort[1= 0xAAAA;
ushort readBuffer = new ushort[1];
spi.WriteRead(writeBuffer, readBuffer);

 

SPI的HardwareProvider

我们同样可以为SPI注册HardwareProvider来保留相应的3个管脚。你需要重载HardverProvider的GetSpiPins虚方法并传递给相应的SPI总线需要的三个Cpu的引脚号:

 

public override void GetSpiPins(SPI.SPI_module spi_mod,
out Cpu.Pin msk,
out Cpu.Pin miso,
out Cpu.Pin mosi)
{
msk 
= Cpu.Pin.GPIO_Pin1;//serial clock line(SCKL)

miso 
= Cpu.Pin.GPIO_Pin2;//master in/slave out line(MISO)
mosi = Cpu.Pin.GPIO_Pin3;//master out/slave in line(MOSI)
}

 

参考资源:

 

  • MS .Net Micro Framework team
  • Windows Embedded blog From china
  • MVP 刘洪峰的blog
  • .Net MF国内的资源站点Winbile.Net(正在改版)
  • [书籍]Embedded Programming with the .Net Micro Framework
  • [书籍]Expert .Net Micro Framework

     

    enjoy it!

     

    黄季冬

     



     

     

  • posted on 2008-07-23 22:55  J.D Huang  阅读(2048)  评论(4编辑  收藏  举报