[参考译文] CC430F5137：与 SGP30 CO2传感器的 I2C 通信失败

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请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/microcontrollers/arm-based-microcontrollers-group/arm-based-microcontrollers/f/arm-based-microcontrollers-forum/761381/cc430f5137-i2c-communication-fails-with-sgp30-co2-sensor

器件型号：CC430F5137
主题中讨论的其他器件： MSP430WARE

我正在尝试与 sgp30建立通信、并从传感器读取 CO2和 VOC 值、但似乎失败了。我正在使用由 Alex 提供的 i2c 库(https://github.com/amykyta3/msp430_modules.I正在使用此库与 si7020、mpl3115a2进行 i2c 通信、读取这些值时没有问题、但 sgp30似乎出现故障。首先、我将 reg_id 传递为0x2003用于 init、然后传递0x2008以读取测量值。初始化时似乎失败。


i2C_PACKAGE_t i2c_req；
i2C_req.slave_addr = slave_addr；
i2C_req.addr[0]= reg_id >> 8；//reg_id 是16位 uint
i2C_req.addr[1]= reg_id & 0xFF；
i2C_req.addr_len = addr_len；// 2.
i2C_req.data_len = destSize；//6
I2C_req.data = dest；// uint8_t 测量值
I2C_req.read =读取；// true

I2C_IN_PROGRESS = true；
i2C_TRANSFER_START (&i2c_req、i2c_callback)；
timeout_handle_init (i2c_cmd、2)；

它似乎完成了 SEND_addr、SEND_RESTART 并将下一个状态指定为 READ_DATA、但 I2C_IV = USCI_I2C_UCNACKIFG 时失败。

有什么建议是错误的？

6 年多前

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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您好、Kumar、

由于 I2C 通信与 SI7020和 MPL3115A2器件一起工作、因此我想首先查看 SGP30器件。我希望您仔细检查一下我的情况：

您是否遵循了 SGP30数据表第6节中概述的所有步骤？
具体而言：
-以 I2C 快速模式波特率(400kHz)运行？
-是否将传感器的电源电压设置为所需的电源电压？
-在发送 I2C 命令之前等待所需的上电时间(看起来是0.6ms)？

SGP30数据表链接供参考：
cdn-learn.adafruit.com/.../Sensirion_Gas_Sensors_SGP30_Datasheet_EN.pdf

谢谢、

Mitch

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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您好 Mitch、

之前的 I2C 波特率等效于60kHz，现在我已将其设置为400kHz。工作电压为3.0V、在访问 I2C 寄存器之前的加电时间为2秒、这就足够了。我将 Adafruit 板与 sgp30配合使用

现在、通过时钟更改、我可以通过读取0x2003寄存器来初始化 sgp30、I2C 返回空闲状态、我可以读取功能集寄存器0x202f、它返回｛0x0、0x20、0x7｝、这看起来也是正确的、但当我读取测量寄存器时、I2C 通信失败。

在 INIT 命令和测量命令之间有20秒的延迟。我在测量序列中缺少的任何东西、我已经阅读了数据表、但不确定缺少什么。

我是否需要在库内的 i2c 函数(i2c_transfer_start)内有任何延迟？

谢谢你

库马尔

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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您好、Kumar、

很棒！我们现在知道、我们可以初始化通信、get_feature_set_version 命令有效。

您能否再次检查您是否看到此行为、以及是否尝试按如下所述读取测量结果？

为了安全起见、我们提供了一些适用于 CC430F5137的 I2C 示例代码。您可能需要根据我们的示例检查 I2C 代码、以确保功能相同。这些示例可在 CCS 中找到、方法是导航至：

View > Resource Explorer > Software > MSP430Ware > Devices > CC430FXX > CC430F5137 > Register Level

我还找到了一个介绍如何使用 SGP30驱动程序软件的文档。此处可能提供一些有用的信息：

如果您仍然遇到问题、能否向我发送问题的逻辑分析仪屏幕截图？

谢谢、

Mitch

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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您好 Mitch、

感谢您的帮助，我没有逻辑分析仪可以看到 i2c 的运行，因为我们是一个小启动。我附上了我使用的代码、如果您能帮助我了解问题的发生、我将不胜感激。

ISR (I2C_ISR_Vector)｛
if (I2C_IV = USCI_I2C_UCNACKIFG)｛
I2C_IFG = 0；
I2C_IE = 0；
transfer.status = I2C_FAILED；
I2C_CTL1 |= UCTXSTP；//设置停止条件
if (transfer.callback){
transfer.callback(I2C_FAILED);
｝

返回；
｝

I2C_IFG = 0；

switch (transfer.next 状态)｛
案例 SM_SEND_ADDR：//(TX 寄存器地址)
// STT 开始后到达此处。 可以安全地写入 TXBUF

I2C_TXBUF = transfer.pkg->addr[transfer.idx]；
transfer.idx++；
if (transfer.idx =transfer.pkg->addr_len)｛
//这是最后一个地址字节。

//更新下一状态
if (transfer.pkg->data_len！= 0)｛
transfer.idx = 0；
if (transfer.pkg->read)｛
transfer.next 状态= sm_send_restart；
｝否则｛
transfer.next 状态= sm_write_data；
｝
｝否则｛
transfer.next 状态= SM_DONE；
｝
｝
中断；
案例 SM_WRITE_DATA：
I2C_TXBUF = transfer.pkg->data[transfer.idx]；
transfer.idx++；
if (transfer.idx =transfer.pkg->data_len)｛
//这是要发送的最后一个数据字节。

//更新下一状态
transfer.next 状态= SM_DONE；
｝

中断；
案例 SM_SEND_RESTART：
I2C_CTL1 &=~UCTR；//设置为接收器模式
I2C_CTL1 |= UCTXSTT；//写入(重新)启动条件

if (transfer.pkg->data_len = 1)｛
//等待 STT 位丢弃
while (I2C_CTL1 & UCTXSTT)；
I2C_CTL1 |= UCTXSTP；//计划停止条件
}
//更新下一状态
transfer.next 状态= SM_READ_DATA；
中断；
案例 SM_READ_DATA：
transfer.pkg->data[transfer.idx]= I2C_RXBUF；
transfer.idx++；
if (transfer.idx = transfer.pkg->data_len - 1)｛
//下一个传入字节是最后一个字节。
I2C_CTL1 |= UCTXSTP；//计划停止条件
中断；
}如果(transfer.idx < transfer.pkg->data_len)｛
//仍有更多需要恢复的内容。
中断；
｝
//否则，这是要重新生成的最后一个数据字节。
//掉下来
案例 SM_DONE：
I2C_IE = 0；
if (transfer.pkg->read =false)｛
//如果写入完成，安排一个停止条件
I2C_CTL1 |= UCTXSTP；
｝
transfer.status = I2C_IDLE；
if (transfer.callback){
transfer.callback(I2C_IDLE);
｝
中断；
｝
}//------------------


void i2c_init (void)｛

I2C_CTL0 |= UCSWRST；
//初始化 UCSWRST=1时的所有 USCI 寄存器(包括 UCxCTL1)。
I2C_CTL0 = UCMST|UCMODE_3|UCSYNC；
I2C_CTL1 = UCTR|UCSWRST|(I2C_CLK_SRC << 6)；
I2C_BR = I2C_CLK_DIV；

I2C_CTL1 &=~UCSWRST；//清除复位

transfer.status = I2C_IDLE；
｝

//-----------------
void i2c_uninit (void)｛
I2C_CTL0 = UCSYNC；
I2C_CTL1 = UCSWRST；
I2C_SA = 0；
I2C_IE = 0；
}//-----------------


void i2c_transfer_start (const i2c_package_t * pkg、void (*回调)(i2c_status_t 结果))｛

if (i2c_transfer_status ()=I2C_BUSY) return；

transfer.pkg =(i2c_package_t*) pkg；
transfer.idx = 0；
transfer.callback =回调；
transfer.status = I2C_BUSY；

//更新下一状态
if (pkg->addr_len！= 0)｛
transfer.next 状态= SM_SEND_ADDR；
}else if (pkg->data_len！= 0)｛
if (pkg->read)｛
transfer.next 状态= sm_send_restart；
｝否则｛
transfer.next 状态= sm_write_data；
｝
｝否则｛
transfer.next 状态= SM_DONE；
｝

I2C_IFG = 0；
I2C_IE = UCNACKIE | UCTXIE | UCRXIE；
I2C_SA = pkg->slave_addr；
I2C_CTL1 |= UCTR；//设置为发送器模式
I2C_CTL1 |= UCTXSTT；//开始条件(发送从器件地址)

｝
//下面的函数从应用程序代码
int8_t read (uint8_t slave_addr、uint16_t reg_id、uint8_t addr_len、void* dest、uint8_t destSize、bool read)｛调用
i2C_PACKAGE_t i2c_dev；
I2C_DEV.SLAVE_ADDR = SLAVE_ADDR；
I2C_DEV.addr[0]= reg_id >> 8；
I2C_DEV.addr[1]= reg_id & 0xFF；
i2C_dev.addr_len = addr_len；
i2C_dev.data_len = destSize；
I2C_DEV.data =目的；
I2C_DEV.Read =读取；

I2C_IN_PROGRESS = true；
i2C_TRANSFER_START (&i2c_dev、i2c_callback)；
timeout_handle_init (i2c_cmd、2)；

while (i2c_in_progress &&!is_handle_timeout (i2c_cmd))；
if (is_handle_timeout (i2c_cmd)|| i2c_failed)
返回1；
返回0；//确定
｝

//主要
....
uint8_t read[6]；

uint8_t init[2]；

read (0x58、0x200、2、init、sizeof (init)、true)；

delay (20000)；//发送 init 命令

read (0x58、0x2008、2、read、sizeof (read)、true)后的20秒延迟；
...

当我将 i2c_transfer_start 与来自 cc430f5137的 i2c 示例(单字节 RX/TX 和多字节 RX/TX)进行比较时、它看起来是相同的、除非我错过了一些东西。

我能够得到一个乘以 zeroplus 的数字 osc。我连接了三个屏幕抓图，一个用于初始化、读取测量和读取功能。我仍然不知道为什么会出现 NACK。

下面的屏幕截图用于初始化：

下面的屏幕截图用于读取测量值

下面的屏幕截图针对 Get 功能-这似乎是根据数据表返回正确的值0x0020、但我仍然看到 NACK。

有没有关于我缺少什么的建议？

注：请忽略屏幕截图中的数据包3和数据包4，我还有两个 i2c 设备(0x490x7F)，由于它已断开连接，因此可以从外部连接同一总线，这将是一个 NACK。

谢谢你

库马尔

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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嗨、Kumar、

我认为您的 I2C 通信正常。 I2C 规范规定、在主器件在第一个字节后立即读取从器件的情况下、主器件将在停止位之前发送一个 NACK：

此处是它参考的图12：

"get_feature_set_version"命令的屏幕截图遵循 I2C 规范文档描述的相同格式。 NACK 是预期值。

此外、再次查看 SGP30数据表后、可以在以下几个位置解决该问题：

图9如下：

您看到的是黑色。下面是 I2C 规范文档的链接、供参考

谢谢、

Mitch

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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您好 Mitch、

感谢您提供有关功能集的信息、

但是、您是否有任何建议、说明在尝试读取测量值的同时读取操作期间失败的原因。

当写入测量命令时、我似乎正在获取一个 ACK、而在尝试读取时、它会发送 addr NACK。我不知道为什么会发生这种情况。

是否有任何输入？。

库马尔

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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您好 Mitch、

我现在的理解是、在执行测量读取操作时、根据数据表、一旦发出测量命令(0x2008)、传感器需要102ms 才能完成并准备好将数据传输到 MCU。

缺少延迟是它尝试读取数据时失败的原因吗？我也不确定下面的库代码是否处理传感器所需的延迟、我还修改了库并让 sgp30与 CC430通信、但您是否有任何建议/权变措施而不更改库。

非_工作_代码

switch (transfer.next 状态)｛
案例 SM_SEND_ADDR：//(TX 寄存器地址)
// STT 开始后到达此处。 可以安全地写入 TXBUF

I2C_TXBUF = transfer.pkg->addr[transfer.idx]；
transfer.idx++；
if (transfer.idx =transfer.pkg->addr_len)｛
//这是最后一个地址字节。

//更新下一状态
if (transfer.pkg->data_len！= 0)｛
transfer.idx = 0；
if (transfer.pkg->read)｛
transfer.next 状态= sm_send_restart；
｝否则｛
transfer.next 状态= sm_write_data；
｝
｝否则｛
transfer.next 状态= SM_DONE；
｝
｝
中断；

案例 SM_SEND_RESTART：
I2C_CTL1 &=~UCTR；//设置为接收器模式
I2C_CTL1 |= UCTXSTT；//写入(重新)启动条件

if (transfer.pkg->data_len = 1)｛
//等待 STT 位丢弃
while (I2C_CTL1 & UCTXSTT)；
I2C_CTL1 |= UCTXSTP；//计划停止条件
}
//更新下一状态
transfer.next 状态= SM_READ_DATA；
中断；

MODFIED_working_code：

案例 SM_SEND_RESTART：
I2C_CTL1 &=~UCTR；//设置为接收器模式
UCB0IE |= UCRXIE；
执行｛
UCB0CTL1 |= UCTXSTT；//重新启动
while (UCB0CTL1&UCTXSTT)；//再次等待 STT 清零
} while (UCB0IFG 和 UCNACKIFG)；
if (transfer.pkg->data_len = 1)｛
//等待 STT 位丢弃
while (I2C_CTL1 & UCTXSTT)；
I2C_CTL1 |= UCTXSTP；//计划停止条件
}
//更新下一状态
transfer.next 状态= SM_READ_DATA；
中断；

库马尔

0 admin 6 年多前

TI__Guru**** 2534260 points

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您好、Kumar、

是的、这是有道理的。这说明了在这种情况下获取 A-NACK 的原因、但在发出 get_feature_set_version 命令时不会这样做。我可以想到的一种权变措施是在发送 measure_air_quality 命令后触发计时器计数到12ms。一旦该计时器计数到12ms、发送读取命令。您可以在看到 FIT (使用标志变量等)的情况下实现此目的。这将需要对应用代码进行软件更改、但您不必在 I2C 库中进行更改。

谢谢、

Mitch

0 admin 6 年多前

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您好 Mitch、

非常感谢您对此的支持、必须在驱动程序内等待12ms、或者不要使用驱动程序、并在应用程序代码中实现相同的等待时间。在写入/发送测量命令后，我们需要等待或轮询12ms，然后再发送重新启动命令，很遗憾这在驱动程序中没有完成。我猜是在编写库时，开发人员没有遇到任何需要等待才能读取测量值的设备。

然而，我们遇到了另一个完全不相关的问题，需要每秒轮询一次 sgp30以获得精确的测量，我们需要设置湿度和其他基线功能，不幸的是，我们有如此多的模拟和数字外设，实施 sgp30的所有功能会导致 SRAM 溢出。我们的下一个行动方案是使用 Arduino mini pro 3.3 V，在上面安装 sgp30，并将其连接到我们的传感器产品。

更新了：我选择 Adafruit trinket M0作为 sgp30的配套板、它将使用串行端口连接到 cc430f5137以发送数据、它看起来非常紧凑、只有2.7cm x 1.5cm。就点了

库马尔

基于 Arm 的微控制器（参考译文帖）

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[参考译文] CC430F5137：与 SGP30 CO2传感器的 I2C 通信失败