Mstar平台TCA9539移植过程是怎样的？

tca959 作为一款纯IIC控制的mcu，上电后即可通过主控IC的I2C 来控制mcu 的管脚，设置这些pin的input / output 模式，以及获取output的高低，另外也可以获取input的状态。通常主控IC 的IO 口不够用时用来扩展IO 口。
TCA9539 I2C地址的确定

查看TCA9539 的datasheet 文档，地址部分，总共有7位，其中Slave address 的bit 位固定，另外最后两个bits 位根据原理图中地址pin 的高低来判断

查看原理图发现，tca9539 的I2C地址脚IIC_SEL0，IIC_SEL1 接的是下拉电阻，两个PIN都是低电平，故地址应该取0x74.

结合原理图和datasheet 得到一个7bit 的I2C地址后，需要左移(x2), 末尾补零生成一个8bit 的地址给软件使用。计算后改地址为 0xE8.
IIC地址的配置

找到对应板型的board.h 文件，配置tca9539 IIC 信息。包含在那一组IIC及设备的IIC 地址。其中TCA9539_I2C_ID 只是一个枚举值方便应用调用。
管脚功能配置

功能配置主要是配置对应pin的输入，输出模式及输出模式的高低状态

根据datasheet 的说明，寄存器0x06 , 0x07 分别配置port 0~ 7 ，
port 10~17对应bit位为1 则为输入 为0 则为输出。 而寄存器0x04, 0x05 分别是设置port 0 ~ 7，port 10 ~ 17 极性的。
例如：设置P3，P4，P5，P7，P10，P11 需要设置为output，其它为input模式


#define  TCA9539_MASK_P0  (1 << 0)
#define  TCA9539_MASK_P1  (1 << 1)
#define  TCA9539_MASK_P2  (1 << 2)
#define  TCA9539_MASK_P3  (1 << 3)
#define  TCA9539_MASK_P4  (1 << 4)
#define  TCA9539_MASK_P5  (1 << 5)
#define  TCA9539_MASK_P6  (1 << 6)
#define  TCA9539_MASK_P7  (1 << 7)


// P3,P4,P5,P7 set to output  0x47
static MAPI_U8 uTca9539_Ports_L_Mode = 0xFF  &
                                                (~(TCA9539_MASK_P3)) &
                                                (~(TCA9539_MASK_P4)) &
                                                (~(TCA9539_MASK_P5)) &
                                                (~(TCA9539_MASK_P7));


// P10,P11 set to output  0xFC
static MAPI_U8 uTca9539_Ports_H_Mode = (0xFF  & (~(TCA9539_MASK_P0)) & (~(TCA9539_MASK_P1)));


定义寄存器0x06 需要初始化的值0x47 (0100 0111), 二进制从右到左 bit0~bit7 对应port0 ~ port7；寄存器 0x07，需要初始化的值0xFC (1111 1100) ，二进制从右到左bit0 ~ bit7 对应port10 ~ port17.


        MAPI_U8  uCfgLowPorts    = 0x06;
        MAPI_U8  uCfgHighPorts   = 0x07;
        iptr = mapi_i2c::GetI2C_Dev(TCA9539_I2C_ID);
        if(iptr == NULL)
    {
        printf("[%s][%d] Invalid I2c mcu addr .n",__FUNCTION__,__LINE__);
        return MAPI_FALSE;
    }


    // config the port mode
        if(MAPI_FALSE == iptr->WriteBytes(1,&uCfgLowPorts,1,&uTca9539_Ports_L_Mode))
        {
                printf("[%s][%d] wirte the port 0~7 failed.n",__FUNCTION__,__LINE__);
                return MAPI_FALSE;
        }
        if(MAPI_FALSE == iptr->WriteBytes(1,&uCfgHighPorts,1,&uTca9539_Ports_H_Mode))
        {
                printf("[%s][%d] wirte the port 10~17 failed.n",__FUNCTION__,__LINE__);
                return MAPI_FALSE;
        }


这样就完成input ， output 模式的配置。


读取输出管脚状态



通过datasheet得到，寄存器0x00,0x01 是用来获取port 的状态。
      
        MAPI_U8  uLowRegAddr  = 0x00;
        MAPI_U8  uHighRegAddr = 0x01;


        MAPI_U8  uOldData     = 0x00;
        MAPI_U8  uData        = 0x00;
        MAPI_U8  uMask        = 0x00;


        MAPI_U8  uRRegAddr     = (port > TCA9539_P7) ? uHighRegAddr : uLowRegAddr;


        iptr = mapi_i2c::GetI2C_Dev(TCA9539_I2C_ID);
        if(iptr == NULL)
    {
        printf("[%s][%d] Invalid I2c mcu addr .n",__FUNCTION__,__LINE__);
        return MAPI_FALSE;
    }


    // 获取port 口该组的所有状态
    if(MAPI_FALSE == iptr->ReadBytes(1, &uRRegAddr, 1, &uOldData))
    {
            printf("[%s][%d] get the port status failed .n",__FUNCTION__,__LINE__);
            return MAPI_FALSE;
    }
    // 计算返回对应port 口的状态
    return    (uData >> (port % 10) | 0x01)；
设置输出管脚状态


通过datasheet可知，输出管脚的状态，通过寄存器0x2,0x03 来设置。

MAPI_BOOL device_mcu_tca9539::Set_port_Output(MAPI_U8 port, MAPI_BOOL bOutState)
{
        mapi_i2c *iptr      = NULL;
        // for output status
        MAPI_U8  uLowRegAddr  = 0x00;
        MAPI_U8  uHighRegAddr = 0x01;


        MAPI_U8  uLowWReg     = 0x02;
        MAPI_U8  uHighWReg    = 0x03;


        MAPI_U8  uOldData     = 0x00;
        MAPI_U8  uData        = 0x00;
        MAPI_U8  uMask        = 0x00;


        MAPI_U8  uRRegAddr     = (port > TCA9539_P7) ? uHighRegAddr : uLowRegAddr;
        MAPI_U8  uWRegAddr     = (port > TCA9539_P7) ? uHighWReg : uLowWReg;


        iptr = mapi_i2c::GetI2C_Dev(TCA9539_I2C_ID);
        if(iptr == NULL)
    {
        printf("[%s][%d] Invalid I2c mcu addr .n",__FUNCTION__,__LINE__);
        return MAPI_FALSE;
    }


    // 通过寄存器0x00（port0 ~ port7）/0x01（port10 ~ port17）读取当前port口的状态
    if(MAPI_FALSE == iptr->ReadBytes(1, &uRRegAddr, 1, &uOldData))
    {
            printf("[%s][%d] get the port status failed .n",__FUNCTION__,__LINE__);
            return MAPI_FALSE;
    }


        // 计算，并设置port 的新状态，其它port 状态不变
    uMask = 1 << (port % 10);
    // set the new status
    if(bOutState){
                uData = (uMask | uOldData);  // set H
    } else {
            uData = (~uMask) & uOldData;  // set L
    }


        //  对寄存器0x02（port0 ~ port7）/0x03（port10 ~ port17）写输出的高低状态
    if(MAPI_FALSE == iptr->WriteBytes(1, &uWRegAddr, 1, &uData))
    {
                printf("[%s][%d] set the new status failed .n",__FUNCTION__,__LINE__);
            return MAPI_FALSE;
    }


        printf("[%s][%d] set the P%02d to  %d.n",__FUNCTION__,__LINE__,port,bOutState);


        return MAPI_TRUE;
}

#ifndef __DEVIDE_MCU_TCA9539_H__
#define __DEVIDE_MCU_TCA9539_H__


/*@ @*/
#include "mapi_mcu.h"
#include "MsTypes.h"
#include "MTypes.h"
/*@ @*/


#define  PORT_INPUT     (1)
#define  PORT_OUTPUT    (0)


#define  OUTPUT_H       (1)
#define  OUTPUT_L       (0)


#define  TCA9539_P0     (0)
#define  TCA9539_P1     (1)
#define  TCA9539_P2     (2)
#define  TCA9539_P3     (3)
#define  TCA9539_P4     (4)
#define  TCA9539_P5     (5)
#define  TCA9539_P6     (6)
#define  TCA9539_P7     (7)


#define  TCA9539_P10     (10)
#define  TCA9539_P11     (11)
#define  TCA9539_P12     (12)
#define  TCA9539_P13     (13)
#define  TCA9539_P14     (14)
#define  TCA9539_P15     (16)
#define  TCA9539_P16     (15)
#define  TCA9539_P17     (17)


#define  TCA9539_MASK_P0  (1 << 0)
#define  TCA9539_MASK_P1  (1 << 1)
#define  TCA9539_MASK_P2  (1 << 2)
#define  TCA9539_MASK_P3  (1 << 3)
#define  TCA9539_MASK_P4  (1 << 4)
#define  TCA9539_MASK_P5  (1 << 5)
#define  TCA9539_MASK_P6  (1 << 6)
#define  TCA9539_MASK_P7  (1 << 7)


class device_mcu_tca9539 : public mapi_mcu
{
public:
    DLL_PUBLIC device_mcu_tca9539(void);
    DLL_PUBLIC ~device_mcu_tca9539(void);
    DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Init(void);
    DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Finalize(void);
        DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Reset(void);
        DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Set_port_mode(MAPI_U8 port, MAPI_BOOL bInput);
        DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Get_port_mode(MAPI_U8 port, MAPI_U8 *uMode);
        DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Set_port_Output(MAPI_U8 port, MAPI_BOOL bOutState);
        DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Get_port_State(MAPI_U8 port, MAPI_BOOL *bMode, MAPI_BOOL *bState);
    DLL_PUBLIC MAPI_BOOL Tca9539Setup(void);
};
#endif // __DEVIDE_LED_DEFAULT_H__