做图像处理最终结果要么保存到文件内，要么通过一个设备显示出来，HDMI实现了显示渠道的接口，在MYD-CZU3EG这块板卡上，使用了SiI9022这款HDMI发送器，充当了将RGB数据转成HDMI信号发送出去的功能，SiI9022是基于IIC接口进行配置操作，具体有以下几种操作流程：
Zynq MPSoc使用I2C共有3种模式：
1. PS I2C Controller+MIO； 2. PS I2CController+EMIO(PL IO); 3. PL Logic Driver; 本文基于第二种进行操作，使用EMIO不仅仅可以利用到PS已有的硬核，还可以使用PL端的Chipscope进行波形的抓取，相对于MIO，在内部多了一个逻辑分析仪，相对于PL逻辑实现，无需占用PL逻辑资源；
配置SiI9022前提要先配置MPSoc的I2C controller，Xilinx提供的库函数太过臃肿，故此使用直接寄存器操作：
一般I2C控制器设计的操作流程是：初始化控制器->设置从机地址、数据->启动传输 ->查询状态；MPSoc的初始化控制器流程如下：
1. 备份Interrupt Mask寄存器 2. 设置Interrupt Disabled寄存器为0x2FF 3. 初始化FIFO，清除Transfer Size； 4. 清除Interrupt Status寄存器 5. 设置Mask备份值到Interrupt Enable寄存器； 6. 设置超时周期； 7. 清除Interrupt Status寄存器 8. 设置SCL时钟，SCL时钟根据Control寄存器的DivisorA和DivisorB值计算的，计算公式：I2C系统时钟/22U * (Div_a + 1U) * (Div_b + 1U) MPSoc通过I2C写数据到从机，一般情况都使用3Phase模式，即从机地址+从机寄存器地址+数据，这种情况下的流程：
1. 等待总线空闲； 2. 设置是否处理应答（ACK_EN）、寻址模式（NEA）、主机模式还是从机模式（MS）、读还是写（RW）、是否需要重启动（HOLD）(Control寄存器) 3. 初始化FIFO，清除Transfer Size； 4. 禁用所有中断，设置Interrupt Disabled寄存器为0x2FF
5. 清除Interrupt Status寄存器
6. 写入从机寄存器地址（寄存器偏移0xC）；
7. 写入从机寄存器地址需要写入的值（寄存器偏移0xC）；（这一步可选） 8. 写入从机地址（寄存器偏移0x8）（在执行这一步写入后，传输已经开始）； 9. 读取ISR寄存器的Complete位，来轮询传输是否已经结束； 10. 判断ISR的ARB_LOST、TX_OVF、NACK是否激活，如果都没有激活，表示传输过程没有出现错误 11. 等待总线空闲； MPSoc通过I2C从从机读数据，一般有两种模式，
l 先执行写操作，但不是真正写，只是设置从机寄存器地址，然后执行Current Read，即在上次写的从机寄存器地址上读数据（此种方式取决于器件是否支持，根据手册，SiI9022是支持这种操作）
l 先写从机寄存器地址、重启动、读数据，此种方式不太方便利用之前I2C写的流程；
本文使用第一种，读流程如下：
1. 执行I2C写操作； 2. 设置是否处理应答（ACK_EN=1）、寻址模式（NEA=1）、主机模式还是从机模式（MS=1）、读还是写（RW=1）、不需要重启动（HOLD=0）(Control寄存器) 3. 清除Interrupt Status寄存器 4. 设置Transfer Size寄存器为1，只读一个Byte数据； 5. 写入从机地址（寄存器偏移0x8）（在执行这一步写入后，传输已经开始）； 6. 读取ISR寄存器的RX_DV位，来轮询传输是否已经结束，或者延迟1ms； 7. 判断ISR的ARB_LOST、RX_OVF、RX_UNF、NACK是否激活，如果都没有激活，表示传输过程没有出现错误 8. 等待总线空闲； 使用上述流程对SiI9022操作，操作步骤如下：
- 设置I2C Brige连通channel1；
- 写寄存器0xC7值0，进行复位；（从机地址居然是0x3b，手册上是0x76，好奇怪）
- 读寄存器0x1B-0x1D;
读取SiI9022 ID如下图所示，根据手册，发现器件类型是9022A；
使用EMIO可以利用Vivado的Chipscope对从PS过来的信号进行捕捉，EMIO并不是PS直接到PL引脚上，而是到PL逻辑入口，具体怎么连接到哪，是否会做某些处理，完全取决于PL Logic；
Vivado的Chipscope捕捉分为Trigger和Capture，Trigger是捕捉到一次匹配条件，抓取设定好的前后多少个数据，而Capture是在满足一次匹配，捕捉一次，有多少个匹配，就会产生多少个点。捕捉低速信号，例如I2C，可以使用Capture，不过需要有scl的N倍频时钟作为捕捉条件；Trigger还有多窗口捕捉，可以实现多次捕捉，一次只捕捉设定好的点数；
下图是捕捉本例的结果：
写从机地址0x70，数据2，2Phase模式
写从机地址0x3b，寄存器地址0xC7，数据0，3Phase模式
读从机地址0x3b，寄存器地址0x1B
读从机地址0x3b，寄存器地址0x1C
读从机地址0x3b，寄存器地址0x1D Main Code:
- #include
- #include "platform.h"
- #include "xil_printf.h"
- #include "xil_io.h"
- #include "sleep.h"
- #define CRL_APB 0xFF5E0000
- #define RST_LPD_IOU2 0x238
- #define I2C0_BASE 0xFF020000
- #define I2C1_BASE 0xFF030000
- static u32 i2cc_addr = I2C0_BASE;
- u32 Zu_I2c_Init(void)
- {
- u32 IntrMaskReg;
- u32 IntrStatusReg;
- IntrMaskReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x20);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x28, 0x2FF);
- Xil_Out32(i2cc_addr, 0x40);
- IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x10);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x10, IntrStatusReg);
- IntrMaskReg = (u32)0x2FF & (~IntrMaskReg);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x24, IntrMaskReg);
- Xil_Out32(i2cc_addr, 0);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x1C, 0xFF);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x28, 0x2FF);
- }
- s32 Zu_I2c_BusIsBusy()
- {
- u32 ControlReg;
- u32 StatusReg;
- s32 Status;
- ControlReg = Xil_In32(i2cc_addr);
- StatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x4);
- if (((StatusReg & 0x100) != 0x0U) && ((ControlReg&0x10)==0)) {
- Status = (s32)TRUE;
- }else {
- Status = (s32)FALSE;
- }
- return Status;
- }
- u32 Zu_I2c_Write(u32 phy_addr, u32 reg_addr, u32 *reg_data)
- {
- u32 ControlReg;
- u32 Intrs;
- u32 IntrStatusReg;
- u32 Status;
- if(Zu_I2c_BusIsBusy())
- {
- xil_printf("Bus is Busynr");
- return 1;
- }
- ControlReg = Xil_In32(i2cc_addr)&(~0x4F);
- ControlReg |= (u32)0x4E;
- Xil_Out32(i2cc_addr, ControlReg);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x28, 0x2FF);// Disabled all interrupt
- Intrs = (u32)0x240;//0x244;
- IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x10);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x10, IntrStatusReg);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0xC,(u32)(reg_addr));
- if(reg_data != NULL)
- Xil_Out32(i2cc_addr+0xC,(u32)(*reg_data));
- // Xil_Out32(i2cc_addr+0x14,1);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x8, (u32)phy_addr);
- IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x10);
- while ((IntrStatusReg & 1) != 1){ //Check Complete
- IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x10);
- if ((IntrStatusReg & Intrs) != 0U) {
- break; //Capture Error
- }
- }
- if ((IntrStatusReg & Intrs) != 0U) {
- if (IntrStatusReg & 0x200) {
- Status = (s32) 1089;
- } else {
- Status = (s32)1;
- }
- } else {
- Status = (s32)0;
- while(Zu_I2c_BusIsBusy());
- }
- return Status;
- }
- u32 Zu_I2c_Read(u32 phy_addr, u32 reg_addr, u32 *reg_data)
- {
- u32 IntrStatusReg = 0;
- u32 Intrs = 0;
- u32 StatusReg = 0;
- u32 Status = 0;
- u32 ControlReg = 0;
- Status = Zu_I2c_Write(phy_addr, reg_addr, NULL);
- if(Status != 0)
- {
- xil_printf("Write Status: %dnr", Status);
- return Status;
- }
- usleep(250000);
- ControlReg = Xil_In32(i2cc_addr);
- ControlReg |= (u32)0x4F;
- Xil_Out32(i2cc_addr, ControlReg);
- IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x10);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x10, IntrStatusReg);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x14,1);
- Xil_Out32(i2cc_addr+0x8, (u32)phy_addr);
- usleep(1000);
- Intrs = (u32)0x2a4;
- IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x10);
- if ((IntrStatusReg & Intrs) == 0U) {
- StatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x4);
- if((StatusReg & 0x20) != 0U) {
- *reg_data = Xil_In32(i2cc_addr+0x0C);
- StatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x4);
- }
- else if((StatusReg & 0x40) != 0U) {
- xil_printf("RX FIFO Overflownr");
- *reg_data = Xil_In32(i2cc_addr+0x0C);
- StatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x4);
- }
- // IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x10);
- // Xil_Out32(i2cc_addr+0x10, IntrStatusReg);
- // Xil_Out32(i2cc_addr+0x08, phy_addr);
- // Xil_Out32(i2cc_addr+0x14,1);
- // IntrStatusReg = Xil_In32(i2cc_addr+0x0C);
- }
- // Xil_Out32(i2cc_addr+0x0C, Xil_In32(i2cc_addr+0x0) & (~0x10));
- if ((IntrStatusReg & Intrs) != 0U) {
- if (IntrStatusReg & 0x20) {
- Status = (s32) 1089;
- } else {
- Status = (s32)1;
- }
- } else {
- Status = (s32)0;
- while(Zu_I2c_BusIsBusy());
- }
- return Status;
- }
- void Zu_Set_Scl_Clock(u32 freq)
- {
- u32 Div_a;
- u32 Div_b;
- u32 ActualFscl;
- u32 Temp;
- u32 TempLimit;
- u32 LastError;
- u32 BestError;
- u32 CurrentError;
- u32 ControlReg;
- u32 CalcDivA;
- u32 CalcDivB;
- u32 BestDivA;
- u32 BestDivB;
- u32 FsclHzVar = 100000;
- Temp = XPAR_PSU_I2C_0_I2C_CLK_FREQ_HZ / ((u32)22U * FsclHzVar);
- /*
- * If frequency 400KHz is selected, 384.6KHz should be set.
- * If frequency 100KHz is selected, 90KHz should be set.
- * This is due to a hardware limitation.
- */
- if(FsclHzVar > (u32)384600U) {
- FsclHzVar = (u32)384600U;
- }
- if((FsclHzVar <= (u32)100000U) && (FsclHzVar > (u32)90000U)) {
- FsclHzVar = (u32)90000U;
- }
- TempLimit = ((XPAR_PSU_I2C_0_I2C_CLK_FREQ_HZ %
- ((u32)22 * FsclHzVar)) != (u32)0x0U) ?
- Temp + (u32)1U : Temp;
- BestError = FsclHzVar;
- BestDivA = 0U;
- BestDivB = 0U;
- for ( ; Temp <= TempLimit ; Temp++)
- {
- LastError = FsclHzVar;
- CalcDivA = 0U;
- CalcDivB = 0U;
- for (Div_b = 0U; Div_b < 64U; Div_b++) {
- Div_a = Temp / (Div_b + 1U);
- if (Div_a != 0U){
- Div_a = Div_a - (u32)1U;
- }
- if (Div_a > 3U){
- continue;
- }
- ActualFscl = XPAR_PSU_I2C_0_I2C_CLK_FREQ_HZ /
- (22U * (Div_a + 1U) * (Div_b + 1U));
- if (ActualFscl > FsclHzVar){
- CurrentError = (ActualFscl - FsclHzVar);}
- else{
- CurrentError = (FsclHzVar - ActualFscl);}
- if (LastError > CurrentError) {
- CalcDivA = Div_a;
- CalcDivB = Div_b;
- LastError = CurrentError;
- }
- }
- if (LastError < BestError) {
- BestError = LastError;
- BestDivA = CalcDivA;
- BestDivB = CalcDivB;
- }
- }
- ControlReg = Xil_In32(i2cc_addr);
- ControlReg &= ~((u32)0xC000 | (u32)0x3F00);
- ControlReg |= (BestDivA << 14) | (BestDivB << 8);
- Xil_Out32(i2cc_addr, ControlReg);
- }
- int main()
- {
- u32 dev_1 = 0 ;
- u32 dev_2 = 0;
- u32 dev_3 = 0 ;
- u32 dev_4 = 0;
- u32 sii_dev = 0;
- u32 reset = 0;
- u32 Status;
- u32 ov2640_addr = 0x3b;
- init_platform();
- Xil_Out32(0xFF0A0000 + 0x2C4,0x00000001);
- Xil_Out32(0xFF0A0000 + 0x2C8,0x00000001);
- Xil_Out32(0xFF0A0000 + 0x18,0xFFFE0001);
- usleep(2500);
- Zu_I2c_Init();
- //Xil_Out32(0xA0001000, 1);
- Zu_Set_Scl_Clock(100000);
- Zu_I2c_Write(0x70, 0x2, NULL);
- Zu_I2c_Write(0x3b, 0xC7, &reset);
- usleep(250000);
- Status = Zu_I2c_Read(0x3b, 0x1B, &dev_1);
- Status = Zu_I2c_Read(0x3b, 0x1C, &dev_2);
- Status = Zu_I2c_Read(0x3b, 0x1D, &dev_3);
- Status = Zu_I2c_Read(0x3b, 0x30, &dev_4);
- sii_dev = dev_1 | (dev_2 << 8) | (dev_3 << 16) | (dev_4 << 24);
- if(sii_dev== 0xB0)
- xil_printf("Detect Sii9022nr");
- if(sii_dev== 0x0302B0)
- xil_printf("Detect Sii9022Anr");
- if(sii_dev== 0x120000B0)
- xil_printf("Detect Sii9024nr");
- if(sii_dev== 0x120302B0)
- xil_printf("Detect Sii9024Anr");
- if(sii_dev== 0x123000B4)
- xil_printf("Detect Sii9136/9334nr");
- cleanup_platform();
- return 0;
- }
|
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