【Cソースコード修正】DE0-Nanoで、NiosとI2CのIPを使ってEEPROMにアクセスする

前回、QuartusのPlatform Designerで、NiosとI2CのIP実装してDE0-NanoのEEPROMにアクセスしてみました。

EEPROMへのリード・ライトはできたのものの、リードの動作が不安定でusleep()で待ち時間を多く入れていたので、今回はちょっとソースコードを修正してみました。

ちなみに、ハードウェアは前回から変更はありません。

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修正版のソースコード
実行結果
検証
まとめ

修正版のソースコード

機能説明

やることは前回と同様に、EEPROMへのリードとライトです。

今回は、書き込み先のアドレスとデータを変更した、Test1とTest2を用意しました。

Test1

書き込み先アドレス：0x00
書き込みデータ : 0x55

Test2

書き込み先アドレス : 0x01
書き込みデータ : 0xAA

と、内容はシンプルです。

書き込み先アドレスから、書き込んだデータが読み込めればOKとします。

Cソースコード

では、修正したソースコードです。

#include "sys/alt_stdio.h"
#include "system.h"
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <altera_avalon_i2c.h>
#include <altera_avalon_i2c_regs.h>
#include "sys/alt_irq.h"


void Check_TxRdy()
{
	alt_u32 data_u32 = 0;

	//Wait until TxReady = 1
	while(1){
		usleep(50);
		data_u32 = IORD_ALT_AVALON_I2C_ISR(I2C_0_BASE);
		if(data_u32 & 1){
			break;
		}
	}
}

void Check_RxRdy()
{
	alt_u32 data_u32 = 0;

	//Wait until RxReady = 1
	while(1){
		usleep(50);
		data_u32 = IORD_ALT_AVALON_I2C_ISR(I2C_0_BASE);
		if(data_u32 & 2){
			break;
		}
	}
}




void Write_EEPROM(alt_u32 addr, alt_u32 data)
{

	//Write device address
		//bit9 : STA  -- 1: Requests a repeated START condition to be generated before current byte transfer
		//bit8 : STO  -- 0:
		//bit7:1      -- I2c write address = 0xA0
		//bit0 : RW_D -- 0: Specifies I2C write transfer request

	alt_printf("Tx = 0x2A0 \n");
	Check_TxRdy();
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_TFR_CMD(I2C_0_BASE, 0x2a0);


	//Write EEPROM address
		//bit9 : STA  -- 0:
		//bit8 : STO  -- 0:
		//bit7:1      -- EEPROM address
		//bit0 : RW_D -- 0: Specifies I2C write transfer request

	alt_printf("Tx = %x \n", addr);
	Check_TxRdy();
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_TFR_CMD(I2C_0_BASE, addr);


	//Write EEPROM data
		//bit9 : STA  -- 0:
		//bit8 : STO  -- 1: Requests a STOP condition to be generated after current byte transfer
		//bit7:1      -- EEPROM data
		//bit0 : RW_D -- 0: Specifies I2C write transfer request

	alt_printf("Tx = %x \n", data);
	Check_TxRdy();
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_TFR_CMD(I2C_0_BASE, 0x100 | data);

}


alt_u32 Read_EEPROM(alt_u32 addr)
{

	alt_u32 rdata=0;

	//Write device address
		//bit9 : STA  -- 1: Requests a repeated START condition to be generated before current byte transfer
		//bit8 : STO  -- 0:
		//bit7:1      -- I2c write address = 0xA0
		//bit0 : RW_D -- 0: Specifies I2C write transfer request
	alt_printf("Tx = 0x2A0 \n");
	Check_TxRdy();
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_TFR_CMD(I2C_0_BASE, 0x2a0);


	//Write EEPROM address
		//bit9 : STA  -- 0:
		//bit8 : STO  -- 0:
		//bit7:1      -- EEPROM address
		//bit0 : RW_D -- 0: Specifies I2C write transfer request
	alt_printf("Tx = %x \n", addr);
	Check_TxRdy();
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_TFR_CMD(I2C_0_BASE, addr);



	//I2c read address
		//bit9 : STA  -- 1: Requests a repeated START condition to be generated before current byte transfer
		//bit8 : STO  -- 0:
		//bit7:1      -- I2c write address = 0xA1
		//bit0 : RW_D -- 0: Specifies I2C read transfer request
	alt_printf("Tx = 0x2A1 \n");
	Check_TxRdy();
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_TFR_CMD(I2C_0_BASE, 0x2a1);



	//Data read
		//bit9 : STA  -- 0:
		//bit8 : STO  -- 1: Requests a STOP condition to be generated after current byte transfer
		//bit7:1      -- read data
		//bit0 : RW_D -- 0: Specifies I2C read transfer request
	alt_printf("Tx = 0x100 \n");
	Check_TxRdy();
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_TFR_CMD(I2C_0_BASE, 0x100);


	//Read EEPROM data
	Check_RxRdy();										//Wait until RxRDY = 1
	rdata = IORD_ALT_AVALON_I2C_RX_DATA(I2C_0_BASE);	// Read Receive Data FIFO


	return rdata;

}

void i2c_irq_handler()
{
	alt_u32 data_u32=0;

	//----------------------
	//Read Interrupt Status Register
	//----------------------
	data_u32 = IORD_ALT_AVALON_I2C_ISR(I2C_0_BASE);
	alt_printf("ISR = %x \n", data_u32);

	//Receive overrun
	if( (data_u32 & 0x10) == 0x10){
		IOWR_ALT_AVALON_I2C_ISR(I2C_0_BASE, 0x10);	//Flag clear
		alt_printf("Receive overrun \n");
	}

	//Arbitration lost detected
	if( (data_u32 & 0x08) == 0x08){
		IOWR_ALT_AVALON_I2C_ISR(I2C_0_BASE, 0x08);	//Flag clear
		alt_printf("Arbitration lost detected \n");
	}

	//No acknowledgement detected
	if( (data_u32 & 0x04) == 0x04){
		IOWR_ALT_AVALON_I2C_ISR(I2C_0_BASE, 0x04);	//Flag clear
		alt_printf("No acknowledgement detected \n");
	}

}


int main()
{
	ALT_AVALON_I2C_DEV_t *i2c_dev; //pointer to instance structure
	alt_u32 data_u32;
	alt_u32 rdata;
	int context_i2c;



	alt_printf("Hello EEPROM !!\n");

	//get a pointer to the avalon i2c instance
	i2c_dev = alt_avalon_i2c_open("/dev/i2c_0");

	if (NULL == i2c_dev)
	{
		printf("Error: Cannot find /dev/i2c_0\n");
		return 1;
	}


	//----------------------
	//IRQ
	//----------------------
	alt_ic_isr_register(I2C_0_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID, I2C_0_IRQ, i2c_irq_handler, &context_i2c, 0x0);
	alt_ic_irq_enable(I2C_0_IRQ_INTERRUPT_CONTROLLER_ID, I2C_0_IRQ);

	//----------------------
	//Control Register
	//----------------------
		//bit0 : EN        -- 0: Core is disabled
	data_u32 = 0x00;
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_CTRL(I2C_0_BASE,data_u32);


	//----------------------
	//Interrupt Status Enable Register Register
	//----------------------
		//bit4 : 1 = Enable interrupt for RX_OVER condition
		//bit3 : 1 = Enable interrupt for ARBLOST_DET condition
		//bit2 : 1 = Enable interrupt for NACK_DET condition
		//bit1 : 0 = Enable interrupt for RX_READY condition
		//bit0 : 0 = Enable interrupt for TX_READY condition
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_ISER(I2C_0_BASE, 0x1C);


	//----------------------
	//Control Register
	//----------------------
		//bit1 : Bus speed -- 0: Standard mode (up to 100 kbits/s)
		//bit0 : EN        -- 1: Core is enabled
	data_u32 = 0x01;
	IOWR_ALT_AVALON_I2C_CTRL(I2C_0_BASE,data_u32);


	//----------------------
	// Test1
	//----------------------
	alt_printf("--- Write Test1 !! ---\n");
	Write_EEPROM(0, 0x55);

	usleep(1000);

	alt_printf("--- Read Test1 !! ---\n");
	rdata = Read_EEPROM(0);
	alt_printf("Read data = %x \n", rdata);
	alt_printf(" \n");



	//----------------------
	// Test2
	//----------------------
	alt_printf("--- Write Test2 !! ---\n");
	Write_EEPROM(1, 0xAA);

	usleep(1000);

	alt_printf("--- Read Test2 !! ---\n");
	rdata = Read_EEPROM(1);
	alt_printf("Read data = %x \n", rdata);


	return (0);
}