GD32F207ZET6驱动BMP180

晓枫VS枯叶

   很幸运在GD32F2系列MCU创新设计大赛的第一时间获得了GD官方送出的GD32F207ZET6开发板，看了这块板子的评测后对GD的这块芯片有了大致的了解，板载的接口相当丰富。I2C、SPI、USART这类基本的通信接口都包含在内，同时包含了CAN、USB OTG、RMII接口，这对外扩以太网、USB设备、CAN总线很方便，而多路定时器PWM互补输出、多路ADC输入以及一个RGB565接口，让小红板可以直接用在电机控制+多路模拟数据采集+中等尺寸RGB液晶显示。

        总的来说，GD32F207ZET6小红板相对于第一代GD32F150小红板可谓质的飞跃，然而任何事物都有两面，虽然小红板在接口方面是相当丰富，但是在如此小的板子上有些接口却也必须要舍弃掉，比如说可以外扩SDRAM的EXMC接口，相比STM32里的FSMC可以外扩SDRAM是一个很大的增强，相当于STM32F42X以上系列含有的FMC外设了。TLDI接口配合EXMC外扩SDRAM，对使用GUI的提升很大，但是现在是新产品用的人也不是很多。
       闲话就说到这里了，开始进入正题，利用GD32F207驱动BMP180气压计，本次主要使用的是一个I2C接口，小红板上有一个I2C2接口引出，并且注明了，如下图所示：


分别是PF0、PF1，查阅数据手册和参考手册后发现，两个手册又出现了不一致，不知道以哪个作为参考

参考手册I2C2_SCL是PF0，I2C2SDA是PF1

然而到了数据手册却又反了过来
由于I2C2引出的引脚不是默认复用的，需要打开重映射，将其映射到复用端口上。

在AFIO这一章与上面的重映射功能介绍有出现了冲突，在手册上I2C暂且发现这些所谓的“BUG”，希望大家多多反馈这些小问题，共同改善参考资料，让国产芯片更好发展。

1. void I2C_Configuration (void)
   
2. {        
   
3.   GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;
   
4.   I2C_InitPara I2C_InitStructure;
   
5.   RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_I2C2,ENABLE);
   
6.   RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_GPIOF|RCC_APB2PERIPH_AF,ENABLE);
   
7.   RCC_APB1PeriphClock_Enable(RCC_APB1PERIPH_I2C2,ENABLE);
   
8.   GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  GPIO_PIN_0 | GPIO_PIN_1 ;
   
9.   GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_AF_OD ;
   
10.   GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_50MHZ ;
    
11.   GPIO_Init(GPIOF, &GPIO_InitStructure) ;
    
12.   GPIO_PinRemapConfig2(PCFR6,PCFR6_REMAP_I2C2_1, ENABLE);
    
13. 
    
14.       /* Enable I2C2 */
    
15.       
    
16.      
    
17.   I2C_InitStructure.I2C_Protocol        = I2C_PROTOCOL_I2C;
    
18.   I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle       = I2C_DUTYCYCLE_2;
    
19.   I2C_InitStructure.I2C_BitRate         = 400000;
    
20.   I2C_InitStructure.I2C_AddressingMode  = I2C_ADDRESSING_MODE_7BIT;
    
21.   I2C_InitStructure.I2C_DeviceAddress   = 0X0A;
    
22.   I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStructure);
    
23.   I2C_Enable(I2C2, ENABLE );
    
24.   I2C_Acknowledge_Enable(I2C2,ENABLE);
    
25. }

复制代码

上面是初始化I2C2的代码，还是按照手册说明重映射那两位I2C2_REMAP[1:0]=11，即GPIO_PinRemapConfig2(PCFR6,PCFR6_REMAP_I2C2_1, ENABLE);这一句，同时要打开复用时钟。

1. s8 I2C2_bus_read(u8 dev_addr, u8 reg_addr, u8 *reg_data, u8 cnt)
   
2. {
   
3.   dev_addr=dev_addr<<1;
   
4.   /* While the bus is busy */
   
5.     while(I2C_GetBitState( I2C2 , I2C_FLAG_I2CBSY));
   
6. 
   
7.     if(cnt == 2)
   
8.     {
   
9.         I2C_NACKPosition_Enable(I2C2,I2C_NACKPOSITION_NEXT);
   
10.     }
    
11.    
    
12.     /* Send START condition */
    
13.     I2C_StartOnBus_Enable( I2C2 , ENABLE );
    
14.    
    
15.     /* Test on EV5 and clear it */
    
16.     while( !I2C_StateDetect( I2C2 , I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_SBSEND ));
    
17.    
    
18.     /* Send EEPROM address for write */
    
19.     I2C_AddressingDevice_7bit( I2C2 , dev_addr, I2C_DIRECTION_TRANSMITTER );
    
20.    
    
21.     /* Test on EV6 and clear it */
    
22.     while(!I2C_StateDetect(I2C2, I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_TRANSMITTER_ADDSEND));
    
23.    
    
24.     /* Wait until the transmit data buffer is empty */
    
25.     while( I2C_GetBitState( I2C2 , I2C_FLAG_TBE ) != SET );
    
26. 
    
27.     /* Clear EV6 by setting again the PE bit */
    
28.     I2C_Enable(I2C2, ENABLE);
    
29.    
    
30.     I2C_SendData(I2C2, reg_addr);
    
31.    
    
32.     /* Test on EV8 and clear it */
    
33.     while(!I2C_StateDetect(I2C2, I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    
34.    
    
35.     /* Send STRAT condition a second time */  
    
36.     I2C_StartOnBus_Enable( I2C2 , ENABLE );
    
37.    
    
38.     /* Test on EV5 and clear it */
    
39.     while( !I2C_StateDetect( I2C2 , I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_SBSEND ));
    
40.    
    
41.     /* Send EEPROM address for read */
    
42.     I2C_AddressingDevice_7bit(I2C2, dev_addr, I2C_DIRECTION_RECEIVER);
    
43. 
    
44.     if(cnt < 3)
    
45.     {
    
46.         /* Disable Acknowledgement */
    
47.         I2C_Acknowledge_Enable(I2C2, DISABLE);
    
48.     }
    
49.    
    
50.     /* Test on EV6 and clear it */
    
51.     while(!I2C_StateDetect( I2C2 , I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_RECEIVER_ADDSEND ) );
    
52.    
    
53.     if(cnt == 1)
    
54.     {
    
55.         /* Send STOP Condition */
    
56.         I2C_StopOnBus_Enable(I2C2, ENABLE);
    
57.     }
    
58.    
    
59.     /* While there is data to be read */
    
60.     while(cnt)  
    
61.     {
    
62.         if(cnt == 3)
    
63.         {
    
64.             /* Wait until the BTC is set */
    
65.             while( I2C_GetBitState( I2C2 , I2C_FLAG_BTC ) != SET );
    
66. 
    
67.             /* Disable Acknowledgement */
    
68.             I2C_Acknowledge_Enable(I2C2, DISABLE);
    
69.             
    
70.         }
    
71.         if(cnt == 2)
    
72.         {
    
73.             /* Wait until the BTC is set */
    
74.             while( I2C_GetBitState( I2C2 , I2C_FLAG_BTC ) != SET );
    
75. 
    
76.             /* Send STOP Condition */         
    
77.             I2C_StopOnBus_Enable(I2C2, ENABLE);
    
78.         }
    
79.         
    
80.         /* Test on EV7 and clear it */
    
81.         if(I2C_StateDetect(I2C2, I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_BYTE_RECEIVED))  
    
82.         {      
    
83.             /* Read a byte from the EEPROM */
    
84.             *reg_data = I2C_ReceiveData(I2C2);
    
85.             
    
86.             /* Point to the next location where the byte read will be saved */
    
87.             reg_data++;
    
88.             
    
89.             /* Decrement the read bytes counter */
    
90.             cnt--;
    
91.         }
    
92.     }
    
93. 
    
94.     /* Enable Acknowledgement to be ready for another reception */
    
95.     I2C_Acknowledge_Enable( I2C2 , ENABLE );
    
96. 
    
97.     I2C_NACKPosition_Enable(I2C2,I2C_NACKPOSITION_CURRENT);
    
98.     return 0;
    
99. }

复制代码

上面是I2C2读数据的函数，已经封装好了，发送的设备地址是没有移位之前的7位设备地址，然后自动进行移位读取数据。

1. s8 I2C2_bus_write(u8 dev_addr, u8 reg_addr, u8 *reg_data, u8 cnt)
   
2. {
   
3.   dev_addr=dev_addr<<1;
   
4.    /* While the bus is busy */
   
5.     while(I2C_GetBitState( I2C2 , I2C_FLAG_I2CBSY));
   
6.    
   
7.     /* Send START condition */
   
8.     I2C_StartOnBus_Enable( I2C2 , ENABLE );
   
9.    
   
10.     /* Test on EV5 and clear it */
    
11.     while(!I2C_StateDetect( I2C2 , I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_SBSEND));
    
12.    
    
13.     /* Test on EV6 and clear it */
    
14.     I2C_AddressingDevice_7bit( I2C2 , dev_addr, I2C_DIRECTION_TRANSMITTER);
    
15.    
    
16.     /* Test on EV6 and clear it */
    
17.     while(!I2C_StateDetect( I2C2 , I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_TRANSMITTER_ADDSEND));
    
18.    
    
19.     /* Wait until the transmit data buffer is empty */
    
20.     while( I2C_GetBitState( I2C2 , I2C_FLAG_TBE ) != SET );
    
21.    
    
22.     /* Send the EEPROM's internal address to write to */
    
23.    
    
24.     I2C_SendData(I2C2, reg_addr);
    
25.    
    
26.     /* Test on EV8 and clear it */
    
27.     while(!I2C_StateDetect(I2C2, I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    
28.    
    
29.     /* While there is data to be written */
    
30.     while(cnt--)  
    
31.     {
    
32.         /* Send the current byte */
    
33.         I2C_SendData(I2C2, *reg_data);
    
34.         
    
35.         /* Point to the next byte to be written */
    
36.         reg_data++;
    
37.         
    
38.         /* Test on EV8 and clear it */
    
39.         while(!I2C_StateDetect(I2C2, I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    
40.     }
    
41.       
    
42.     /* Send STOP condition */
    
43.     I2C_StopOnBus_Enable( I2C2, ENABLE );
    
44.     return 0;
    
45. }

复制代码

而写函数和读函数类似，应该说比读数据函数更简单，不用转换读写状态。
BMP180是BOSCH公司推出的一款廉价气压计，相比于MS5611气压计价格差好几倍，各项参数也是一般，测量范围在300-1100hPa，而BOSCH公司还为该芯片提供了驱动源码，直接就放在了github上，参考其中的API，替换了自己的I2C读写函数就行了。

1. s8 BMP180_I2C_bus_write(u8 dev_addr, u8 reg_addr, u8 *reg_data, u8 cnt)
   
2. {
   
3. //        s32 iError = BMP180_INIT_VALUE;
   
4. //        u8 array[I2C_BUFFER_LEN];
   
5. //        u8 stringpos = BMP180_INIT_VALUE;
   
6. //        array[BMP180_INIT_VALUE] = reg_addr;
   
7. //        for (stringpos = BMP180_INIT_VALUE; stringpos < cnt; stringpos++) {
   
8. //                array[stringpos + C_BMP180_ONE_U8X] = *(reg_data + stringpos);
   
9. //        }
   
10.         /*
    
11.         * Please take the below function as your reference for
    
12.         * write the data using I2C communication
    
13.         * "IERROR = I2C_WRITE_STRING(DEV_ADDR, ARRAY, CNT+C_BMP180_ONE_U8X)"
    
14.         * add your I2C write function here
    
15.         * iError is an return value of I2C read function
    
16.         * Please select your valid return value
    
17.         * In the driver SUCCESS defined as BMP180_INIT_VALUE
    
18.     * and FAILURE defined as -C_BMP180_ONE_U8X
    
19.         * Note :
    
20.         * This is a full duplex operation,
    
21.         * The first read data is discarded, for that extra write operation
    
22.         * have to be initiated. For that cnt+C_BMP180_ONE_U8X operation done in the I2C write string function
    
23.         * For more information please refer data sheet SPI communication:
    
24.         */
    
25.         //return (s8)iError;
    
26.   return I2C2_bus_write(dev_addr,reg_addr,reg_data,cnt);
    
27. }

复制代码

1. s8 BMP180_I2C_bus_read(u8 dev_addr, u8 reg_addr, u8 *reg_data, u8 cnt)
   
2. {
   
3. //        s32 iError = BMP180_INIT_VALUE;
   
4. //        u8 array[I2C_BUFFER_LEN] = {BMP180_INIT_VALUE};
   
5. //        u8 stringpos = BMP180_INIT_VALUE;
   
6. //        array[BMP180_INIT_VALUE] = reg_addr;
   
7. //        /* Please take the below function as your reference
   
8. //         * for read the data using I2C communication
   
9. //         * add your I2C rad function here.
   
10. //         * "IERROR = I2C_WRITE_READ_STRING(DEV_ADDR, ARRAY, ARRAY, C_BMP180_ONE_U8X, CNT)"
    
11. //         * iError is an return value of SPI write function
    
12. //         * Please select your valid return value
    
13. //         * In the driver SUCCESS defined as BMP180_INIT_VALUE
    
14. //     * and FAILURE defined as -C_BMP180_ONE_U8X
    
15. //         */
    
16. //        for (stringpos = BMP180_INIT_VALUE; stringpos < cnt; stringpos++) {
    
17. //                *(reg_data + stringpos) = array[stringpos];
    
18. //        }
    
19. //        return (s8)iError;
    
20.   return I2C2_bus_read(dev_addr,reg_addr,reg_data,cnt);
    
21. }

复制代码

还有替换掉延时函数，同时声明#define BMP180_API，最后移位BMP180的设备地址，然后直接调用官方给出的一个demo函数就能读取温度和气压,bmp180_data_readout_template()函数。

根据手册里给出的计算海拔的公式可以大致计算所在地的海拔，计算如下所示

1. /****************************************************************************
   
2. *        This API is used to read the
   
3. *        true temperature(t) value input
   
4. *        parameter as uncompensated temperature(ut)
   
5. *
   
6. ***************************************************************************/
   
7.         temperature= bmp180_get_temperature(v_uncomp_temp_u16)*0.1;
   
8. 
   
9. /****************************************************************************
   
10. *        This API is used to read the
    
11. *        true pressure(p) value
    
12. *        input parameter as uncompensated pressure(up)
    
13. *
    
14. ***************************************************************************/
    
15.         pressure= bmp180_get_pressure(v_uncomp_press_u32)*1.0;
    
16.         
    
17.         Altitude=(44330.0*(1.0-pow(pressure/101325.0,1.0/5.255)));
    
18. printf("temperature is %.1f Celsius  pressure is %.2f KPa Altitude is %.2f m\r\n",temperature,pressure/1000.0,Altitude);

复制代码

打印出来的数据如下：

请无视下面的乱码，直接看第一行（由于我在传输其他的数据），从墨迹天气里看到本地的气压大概是1020.0hPa和测量的数据差了200Pa，都不知道哪个是准确的，然后再谷歌地球里看到本地的海拔只有13米，然而计算出来的海拔却达到了-70多米，估计是参考基准海拔并不是1013.25hPa导致的，但是并查不到当前的海平面海拔，这样只能在后面做修正了，而温度数据还是不错的，毕竟室内开着空调，要不然呆在室外冷死，和我另外一个温度传感器测得的相差零点几摄氏度。

忘记说了，上面的I2C接口并不在外面那一排，和飞鸟反映过了，colibri接口和ardunio完全是反过来的（就是内外排针要和上面的丝印对调）。

Paderboy

多谢大牛分享，，学习了

hjf2002

谢谢分享！
我试着用I2C2 读写BMP280，在发送地址后，一直停留在 while(!I2C_StateDetect(I2C2, I2C_PROGRAMMINGMODE_MASTER_TRANSMITTER_ADDSEND));  不知道原因？能否给个参考程序？谢谢！