diff --git a/Core/Src/freertos.c b/Core/Src/freertos.c
index 6c1f90e..9116183 100644
--- a/Core/Src/freertos.c
+++ b/Core/Src/freertos.c
@@ -90,10 +90,21 @@ volatile uint32_t rts_pin_speed = 0; // RTS引脚速度
volatile uint32_t rts_pin_alternate = 0; // RTS引脚复用功能
// 添加全局变量用于存储TCA6416引脚状态
-static volatile uint8_t tca6416_port0_status = 0; // 第一个TCA6416的Port0状态
-static volatile uint8_t tca6416_port1_status = 0; // 第一个TCA6416的Port1状态
-static volatile uint8_t tca6416_port2_status = 0; // 第二个TCA6416的Port0状态
-static volatile uint8_t tca6416_port3_status = 0; // 第二个TCA6416的Port1状态
+volatile uint8_t tca6416_port0_status = 0; // 第一个TCA6416的Port0状态
+volatile uint8_t tca6416_port1_status = 0; // 第一个TCA6416的Port1状态
+volatile uint8_t tca6416_port2_status = 0; // 第二个TCA6416的Port0状态
+volatile uint8_t tca6416_port3_status = 0; // 第二个TCA6416的Port1状态
+
+// 添加TCA6416测试相关的调试变量
+volatile uint8_t tca6416_test_step = 0; // 当前测试步骤
+volatile uint8_t tca6416_init_result = 0xFF; // 初始化结果
+volatile uint8_t tca6416_write_data = 0; // 写入的数据
+volatile uint8_t tca6416_read_data = 0; // 读取的数据
+volatile uint8_t tca6416_error_count = 0; // 错误计数
+volatile uint8_t tca6416_test_pattern = 0; // 测试模式
+volatile uint8_t tca6416_port0_dir = 0; // Port0方向寄存器值
+volatile uint8_t tca6416_port1_dir = 0; // Port1方向寄存器值
+volatile uint8_t tca6416_i2c_ack_status = 0; // I2C应答状态
/* USER CODE END Variables */
@@ -112,6 +123,7 @@ extern struct tcp_pcb *server_pcb_control;
extern void tcp_abort(struct tcp_pcb *pcb);
void start_usart6_test_task(void const *argument); // 添加USART6测试任务函数声明
void start_tca6416_task(void const *argument); // 添加TCA6416任务函数声明
+void test_tca6416_task(void const *argument); // 添加TCA6416测试任务函数声明
/* USER CODE END FunctionPrototypes */
void start_tcp_task(void const *argument);
@@ -207,9 +219,12 @@ void MX_FREERTOS_Init(void)
usart6_test_taskHandle = osThreadCreate(osThread(usart6_test_task), NULL);
/* TCA6416任务 */
- osThreadDef(tca6416_task, start_tca6416_task, osPriorityNormal, 0, 128);
- tca6416_taskHandle = osThreadCreate(osThread(tca6416_task), NULL);
+ //osThreadDef(tca6416_task, start_tca6416_task, osPriorityNormal, 0, 128);
+ // tca6416_taskHandle = osThreadCreate(osThread(tca6416_task), NULL);
+ /* TCA6416测试任务 */
+ osThreadDef(tca6416_task, test_tca6416_task, osPriorityNormal, 0, 128);
+ tca6416_taskHandle = osThreadCreate(osThread(tca6416_task), NULL);
/* USER CODE BEGIN RTOS_THREADS */
/* add threads, ... */
/* USER CODE END RTOS_THREADS */
@@ -569,10 +584,7 @@ void start_usart6_dma_test_task(void const *argument)
void start_tca6416_task(void const *argument)
{
/* USER CODE BEGIN start_tca6416_task */
- uint8_t port0_data = 0;
- uint8_t port1_data = 0;
- uint8_t port2_data = 0;
- uint8_t port3_data = 0;
+ uint8_t port0_data, port1_data;
// 初始化第一个TCA6416
if(TCA6416_Init() != 0)
@@ -580,52 +592,216 @@ void start_tca6416_task(void const *argument)
Error_Handler();
}
- // 配置第一个TCA6416端口方向
- // Port0: 全输入
- TCA6416_SetPortDirection(0, 0xFF); // 0xFF = 11111111b
- // Port1: 全输入
- TCA6416_SetPortDirection(1, 0xFF); // 0xFF = 11111111b
+ // 初始化第二个TCA6416
+ if(TCA6416_Init2() != 0)
+ {
+ Error_Handler();
+ }
- // 初始化第二个TCA6416 (使用SCL_PIN2和SDA_PIN2)
- // 注意：这里需要修改TCA6416_Init函数以支持第二个芯片
- // 暂时使用相同的初始化函数，但实际使用时需要修改
+ // 设置两个芯片的所有端口为输入
+ if(TCA6416_SetPortDirection(0, 0xFF) != 0) Error_Handler();
+ if(TCA6416_SetPortDirection(1, 0xFF) != 0) Error_Handler();
+ if(TCA6416_SetPortDirection2(0, 0xFF) != 0) Error_Handler();
+ if(TCA6416_SetPortDirection2(1, 0xFF) != 0) Error_Handler();
- // 配置第二个TCA6416端口方向
- // Port0: 全输入
- TCA6416_SetPortDirection(0, 0xFF); // 0xFF = 11111111b
- // Port1: 全输入
- TCA6416_SetPortDirection(1, 0xFF); // 0xFF = 11111111b
-
- /* Infinite loop */
for(;;)
{
- // 读取第一个TCA6416的输入端口状态
+ // 读取第一个芯片的输入状态
if(TCA6416_ReadPort(0, &port0_data) == 0)
{
tca6416_port0_status = port0_data;
}
-
if(TCA6416_ReadPort(1, &port1_data) == 0)
{
tca6416_port1_status = port1_data;
}
- // 读取第二个TCA6416的输入端口状态
- // 注意：这里需要修改TCA6416_ReadPort函数以支持第二个芯片
- // 暂时使用相同的读取函数，但实际使用时需要修改
- if(TCA6416_ReadPort(0, &port2_data) == 0)
+ // 读取第二个芯片的输入状态
+ if(TCA6416_ReadPort2(0, &port0_data) == 0)
{
- tca6416_port2_status = port2_data;
+ tca6416_port2_status = port0_data;
+ }
+ if(TCA6416_ReadPort2(1, &port1_data) == 0)
+ {
+ tca6416_port3_status = port1_data;
}
- if(TCA6416_ReadPort(1, &port3_data) == 0)
- {
- tca6416_port3_status = port3_data;
- }
-
- // 任务延时
- vTaskDelay(10); // 10ms延时
+ osDelay(100); // 100ms读取一次
}
/* USER CODE END start_tca6416_task */
}
+void test_tca6416_task(void const *argument)
+{
+ /* USER CODE BEGIN test_tca6416_task */
+ uint8_t ret = 0;
+ uint8_t test_patterns[] = {0x00, 0xFF, 0xAA, 0x55, 0x0F, 0xF0, 0x5A, 0xA5};
+ uint8_t pattern_index = 0;
+ uint8_t addr_scan_result[8] = {0}; // 存储地址扫描结果
+
+ // 等待系统稳定
+ osDelay(100);
+
+ // 步骤0: I2C地址扫描
+ tca6416_test_step = 0;
+ for(uint8_t addr = 0x20; addr <= 0x27; addr++)
+ {
+ I2C_Start();
+ ret = I2C_SendByte(addr << 1);
+ I2C_Stop();
+ addr_scan_result[addr - 0x20] = ret; // 0=ACK, 1=NACK
+ osDelay(10);
+ }
+
+ // 步骤1: 初始化TCA6416
+ tca6416_test_step = 1;
+ tca6416_init_result = TCA6416_Init();
+
+ if(tca6416_init_result != 0)
+ {
+ // 初始化失败，停留在此步骤
+ tca6416_error_count++;
+ while(1)
+ {
+ osDelay(1000);
+ }
+ }
+
+ // 初始化成功，继续测试
+ osDelay(50);
+
+ for(;;)
+ {
+ // 步骤2: 设置Port0为输出，Port1为输入
+ tca6416_test_step = 2;
+ tca6416_port0_dir = 0x00; // 0=输出
+ tca6416_port1_dir = 0xFF; // 1=输入
+
+ ret = TCA6416_SetPortDirection(0, tca6416_port0_dir);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ ret = TCA6416_SetPortDirection(1, tca6416_port1_dir);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ // 步骤3: 写入测试模式到Port0
+ tca6416_test_step = 3;
+ tca6416_test_pattern = test_patterns[pattern_index];
+ tca6416_write_data = tca6416_test_pattern;
+
+ ret = TCA6416_WritePort(0, tca6416_write_data);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ // 步骤4: 读取Port0的值（验证写入）
+ tca6416_test_step = 4;
+ ret = TCA6416_ReadPort(0, &tca6416_read_data);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ else
+ {
+ // 更新状态变量
+ tca6416_port0_status = tca6416_read_data;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ // 步骤5: 读取Port1的输入状态
+ tca6416_test_step = 5;
+ ret = TCA6416_ReadPort(1, &tca6416_read_data);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ else
+ {
+ // 更新状态变量
+ tca6416_port1_status = tca6416_read_data;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ // 步骤6: 测试单个引脚操作
+ tca6416_test_step = 6;
+ for(uint8_t pin = 0; pin < 8; pin++)
+ {
+ // 设置单个引脚为高
+ ret = TCA6416_WritePin(0, pin, 1);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(5);
+
+ // 读取验证
+ uint8_t pin_state = 0;
+ ret = TCA6416_ReadPin(0, pin, &pin_state);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(5);
+
+ // 设置单个引脚为低
+ ret = TCA6416_WritePin(0, pin, 0);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(5);
+ }
+
+ // 步骤7: 测试极性反转功能
+ tca6416_test_step = 7;
+ ret = TCA6416_SetPortPolarity(0, 0xFF); // 反转所有位
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ // 读取并验证极性反转效果
+ ret = TCA6416_ReadPort(0, &tca6416_read_data);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ // 恢复正常极性
+ ret = TCA6416_SetPortPolarity(0, 0x00);
+ if(ret != 0)
+ {
+ tca6416_error_count++;
+ tca6416_i2c_ack_status = ret;
+ }
+ osDelay(10);
+
+ // 切换到下一个测试模式
+ pattern_index = (pattern_index + 1) % (sizeof(test_patterns) / sizeof(test_patterns[0]));
+
+ // 延时后继续下一轮测试
+ osDelay(500);
+ }
+ /* USER CODE END test_tca6416_task */
+}
\ No newline at end of file
diff --git a/Core/Src/gpio.c b/Core/Src/gpio.c
index 0ff8448..8c5dcf6 100644
--- a/Core/Src/gpio.c
+++ b/Core/Src/gpio.c
@@ -93,11 +93,11 @@ void MX_GPIO_Init(void)
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pins : PEPin PEPin PEPin PEPin */
- GPIO_InitStruct.Pin = LED3_Y_Pin|LED2_R_Pin|LED2_G_Pin|LED2_Y_Pin;
- GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
- GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
- GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
- HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
+ // GPIO_InitStruct.Pin = LED3_Y_Pin|LED2_R_Pin|LED2_G_Pin|LED2_Y_Pin;
+ // GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
+ // GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
+ // GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
+ // HAL_GPIO_Init(GPIOE, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : PtPin */
GPIO_InitStruct.Pin = EC11_KEY_Pin;
@@ -172,11 +172,11 @@ void MX_GPIO_Init(void)
HAL_GPIO_Init(GPIOD, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pins : PBPin PBPin */
- GPIO_InitStruct.Pin = DAC1_CS_Pin|DAC2_CS_Pin;
- GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
- GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
- GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
- HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
+ // GPIO_InitStruct.Pin = DAC1_CS_Pin|DAC2_CS_Pin;
+ // GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
+ // GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
+ // GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
+ // HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
/*Configure GPIO pin : PtPin */
GPIO_InitStruct.Pin = ADC_CS_Pin;
diff --git a/MDK-ARM/controller_pcba.uvoptx b/MDK-ARM/controller_pcba.uvoptx
index 45ca4c9..1d09d64 100644
--- a/MDK-ARM/controller_pcba.uvoptx
+++ b/MDK-ARM/controller_pcba.uvoptx
@@ -265,6 +265,36 @@
1
uart6_stop_bits
+
+ 23
+ 1
+ tca6416_init_result
+
+
+ 24
+ 1
+ tca6416_write_data
+
+
+ 25
+ 1
+ tca6416_read_data
+
+
+ 26
+ 1
+ tca6416_error_count
+
+
+ 27
+ 1
+ tca6416_test_pattern
+
+
+ 28
+ 1
+ tca6416_i2c_ack_status
+
0
@@ -1880,7 +1910,7 @@
User/board
- 1
+ 0
0
0
0
diff --git a/User/application/inc/TCA6416.h b/User/application/inc/TCA6416.h
index cfa71a7..3b1d03f 100644
--- a/User/application/inc/TCA6416.h
+++ b/User/application/inc/TCA6416.h
@@ -1,7 +1,7 @@
#ifndef __TCA6416_H
#define __TCA6416_H
-#include "stm32f4xx_hal.h" // 只包含基本的 HAL 头文件
+#include "main.h"
#include
/* GPIO定义 */
@@ -9,13 +9,14 @@
#define TCA6416_SCL_PORT GPIOE
#define TCA6416_SDA_PIN GPIO_PIN_3
#define TCA6416_SDA_PORT GPIOE
-#define TCA6416_SCL_PIN2 GPIO_PIN_5
-#define TCA6416_SCL_PORT2 GPIOE
-#define TCA6416_SDA_PIN2 GPIO_PIN_4
-#define TCA6416_SDA_PORT2 GPIOE
+#define TCA6416_SCL_PIN2 GPIO_PIN_5
+#define TCA6416_SCL_PORT2 GPIOE
+#define TCA6416_SDA_PIN2 GPIO_PIN_4
+#define TCA6416_SDA_PORT2 GPIOE
/* TCA6416 I2C地址 */
-#define TCA6416_ADDR 0x20 // 基础地址 (A0=A1=A2=GND)
+#define TCA6416_ADDR 0x20 // 第一个芯片地址 (A0=A1=A2=GND)
+#define TCA6416_ADDR2 0x21 // 第二个芯片地址 (A0=1, A1=A2=GND)
/* 寄存器地址定义 */
#define TCA6416_INPUT_PORT0 0x00 // 输入端口0
@@ -28,32 +29,69 @@
#define TCA6416_POL_INV_PORT1 0x05 // 极性反转端口1
/* 软件I2C延时定义 */
-#define I2C_DELAY() HAL_Delay(1) // 可以根据实际需要调整延时
+#define I2C_DELAY() HAL_Delay(5) // 增加延时时间到5ms
-/* 软件I2C基本操作函数 */
+/* 第一个芯片的软件I2C基本操作函数 */
#define SCL_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT, TCA6416_SCL_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define SCL_LOW() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT, TCA6416_SCL_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_HIGH() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT, TCA6416_SDA_PIN, GPIO_PIN_SET)
#define SDA_LOW() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT, TCA6416_SDA_PIN, GPIO_PIN_RESET)
#define SDA_READ() HAL_GPIO_ReadPin(TCA6416_SDA_PORT, TCA6416_SDA_PIN)
+/* SDA输入/输出模式切换宏 */
+#define SDA_INPUT_MODE() do { \
+ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; \
+ GPIO_InitStruct.Pin = TCA6416_SDA_PIN; \
+ GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_INPUT; \
+ GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; \
+ HAL_GPIO_Init(TCA6416_SDA_PORT, &GPIO_InitStruct); \
+} while(0)
+
+#define SDA_OUTPUT_MODE() do { \
+ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0}; \
+ GPIO_InitStruct.Pin = TCA6416_SDA_PIN; \
+ GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; \
+ GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; \
+ GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM; \
+ HAL_GPIO_Init(TCA6416_SDA_PORT, &GPIO_InitStruct); \
+} while(0)
+
+/* 第二个芯片的软件I2C基本操作函数 */
+#define SCL_HIGH2() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT2, TCA6416_SCL_PIN2, GPIO_PIN_SET)
+#define SCL_LOW2() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SCL_PORT2, TCA6416_SCL_PIN2, GPIO_PIN_RESET)
+#define SDA_HIGH2() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT2, TCA6416_SDA_PIN2, GPIO_PIN_SET)
+#define SDA_LOW2() HAL_GPIO_WritePin(TCA6416_SDA_PORT2, TCA6416_SDA_PIN2, GPIO_PIN_RESET)
+#define SDA_READ2() HAL_GPIO_ReadPin(TCA6416_SDA_PORT2, TCA6416_SDA_PIN2)
+
/* 函数声明 */
void TCA6416_GPIO_Init(void);
uint8_t TCA6416_Init(void);
+uint8_t TCA6416_Init2(void); // 第二个芯片的初始化函数
uint8_t TCA6416_WritePort(uint8_t port, uint8_t data);
+uint8_t TCA6416_WritePort2(uint8_t port, uint8_t data); // 第二个芯片的写端口函数
uint8_t TCA6416_ReadPort(uint8_t port, uint8_t *data);
+uint8_t TCA6416_ReadPort2(uint8_t port, uint8_t *data); // 第二个芯片的读端口函数
uint8_t TCA6416_SetPortDirection(uint8_t port, uint8_t direction);
+uint8_t TCA6416_SetPortDirection2(uint8_t port, uint8_t direction); // 第二个芯片的设置方向函数
uint8_t TCA6416_SetPortPolarity(uint8_t port, uint8_t polarity);
+uint8_t TCA6416_SetPortPolarity2(uint8_t port, uint8_t polarity); // 第二个芯片的设置极性函数
uint8_t TCA6416_WritePin(uint8_t port, uint8_t pin, uint8_t state);
uint8_t TCA6416_ReadPin(uint8_t port, uint8_t pin, uint8_t *state);
/* 软件I2C底层函数 */
void I2C_Start(void);
+void I2C_Start2(void); // 第二个芯片的I2C起始信号
void I2C_Stop(void);
+void I2C_Stop2(void); // 第二个芯片的I2C停止信号
void I2C_Ack(void);
+void I2C_Ack2(void); // 第二个芯片的I2C应答
void I2C_NAck(void);
+void I2C_NAck2(void); // 第二个芯片的I2C非应答
uint8_t I2C_WaitAck(void);
-void I2C_SendByte(uint8_t byte);
+uint8_t I2C_WaitAck2(void); // 第二个芯片的等待应答
+uint8_t I2C_SendByte(uint8_t byte); // 修正返回值类型
+void I2C_SendByte2(uint8_t byte); // 第二个芯片的发送字节
uint8_t I2C_ReadByte(void);
+uint8_t I2C_ReadByte2(void); // 第二个芯片的读取字节
#endif /* __TCA6416_H */
diff --git a/User/application/inc/tca6416_status.h b/User/application/inc/tca6416_status.h
new file mode 100644
index 0000000..19c1533
--- /dev/null
+++ b/User/application/inc/tca6416_status.h
@@ -0,0 +1,12 @@
+#ifndef __TCA6416_STATUS_H
+#define __TCA6416_STATUS_H
+
+#include
+
+// 声明TCA6416状态变量
+extern volatile uint8_t tca6416_port0_status; // 第一个TCA6416的Port0状态
+extern volatile uint8_t tca6416_port1_status; // 第一个TCA6416的Port1状态
+extern volatile uint8_t tca6416_port2_status; // 第二个TCA6416的Port0状态
+extern volatile uint8_t tca6416_port3_status; // 第二个TCA6416的Port1状态
+
+#endif /* __TCA6416_STATUS_H */
\ No newline at end of file
diff --git a/User/application/src/TCA6416.c b/User/application/src/TCA6416.c
index d6f9dfe..b65a238 100644
--- a/User/application/src/TCA6416.c
+++ b/User/application/src/TCA6416.c
@@ -1,4 +1,6 @@
+#include "main.h"
#include "TCA6416.h"
+#include "stm32f4xx_hal.h" // 更新HAL库头文件路径
/**
* @brief 初始化TCA6416的GPIO
@@ -10,16 +12,22 @@ void TCA6416_GPIO_Init(void)
// 使能GPIOE时钟
__HAL_RCC_GPIOE_CLK_ENABLE();
- // 配置SCL和SDA引脚
+ // 配置第一个芯片的SCL和SDA引脚为开漏输出
GPIO_InitStruct.Pin = TCA6416_SCL_PIN | TCA6416_SDA_PIN;
- GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
- GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLUP;
- GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
+ GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; // 开漏输出
+ GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL; // 无内部上拉，依赖外部上拉
+ GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_VERY_HIGH;
HAL_GPIO_Init(TCA6416_SCL_PORT, &GPIO_InitStruct);
- // 初始状态设为高电平
+ // 配置第二个芯片的SCL和SDA引脚为开漏输出
+ GPIO_InitStruct.Pin = TCA6416_SCL_PIN2 | TCA6416_SDA_PIN2;
+ HAL_GPIO_Init(TCA6416_SCL_PORT2, &GPIO_InitStruct);
+
+ // 初始状态设为高电平（实际由外部上拉电阻拉高）
SCL_HIGH();
SDA_HIGH();
+ SCL_HIGH2();
+ SDA_HIGH2();
}
/**
@@ -27,12 +35,13 @@ void TCA6416_GPIO_Init(void)
*/
void I2C_Start(void)
{
+ SDA_OUTPUT_MODE(); // 确保SDA为输出模式
SDA_HIGH();
SCL_HIGH();
I2C_DELAY();
- SDA_LOW();
+ SDA_LOW(); // SDA下降沿（SCL为高）
I2C_DELAY();
- SCL_LOW();
+ SCL_LOW(); // 拉低SCL
}
/**
@@ -40,12 +49,13 @@ void I2C_Start(void)
*/
void I2C_Stop(void)
{
+ SDA_OUTPUT_MODE(); // 确保SDA为输出模式
SCL_LOW();
SDA_LOW();
I2C_DELAY();
SCL_HIGH();
I2C_DELAY();
- SDA_HIGH();
+ SDA_HIGH(); // SDA上升沿（SCL为高）
I2C_DELAY();
}
@@ -85,6 +95,7 @@ uint8_t I2C_WaitAck(void)
SCL_LOW();
SDA_HIGH();
+ SDA_INPUT_MODE();
I2C_DELAY();
SCL_HIGH();
I2C_DELAY();
@@ -92,6 +103,7 @@ uint8_t I2C_WaitAck(void)
ack = SDA_READ() ? 1 : 0;
SCL_LOW();
+ SDA_OUTPUT_MODE();
return ack;
}
@@ -99,13 +111,13 @@ uint8_t I2C_WaitAck(void)
* @brief 软件I2C发送一个字节
* @param byte: 要发送的字节
*/
-void I2C_SendByte(uint8_t byte)
+uint8_t I2C_SendByte(uint8_t byte)
{
uint8_t i;
-
for(i = 0; i < 8; i++)
{
SCL_LOW();
+ I2C_DELAY();
if(byte & 0x80)
SDA_HIGH();
else
@@ -116,6 +128,16 @@ void I2C_SendByte(uint8_t byte)
I2C_DELAY();
}
SCL_LOW();
+ // 释放SDA，准备接收ACK
+ SDA_HIGH();
+ SDA_INPUT_MODE();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_HIGH();
+ I2C_DELAY();
+ uint8_t ack = SDA_READ() ? 1 : 0; // 0=ACK, 1=NACK
+ SCL_LOW();
+ SDA_OUTPUT_MODE();
+ return ack;
}
/**
@@ -149,6 +171,7 @@ uint8_t TCA6416_Init(void)
{
// 初始化GPIO
TCA6416_GPIO_Init();
+ HAL_Delay(50);
// 默认将所有引脚设置为输入
if(TCA6416_SetPortDirection(0, 0xFF) != 0) return 1;
@@ -176,14 +199,11 @@ uint8_t TCA6416_WritePort(uint8_t port, uint8_t data)
uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_OUTPUT_PORT0 : TCA6416_OUTPUT_PORT1;
I2C_Start();
- I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1); // 写地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
- I2C_SendByte(reg_addr); // 寄存器地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(reg_addr)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
- I2C_SendByte(data); // 数据
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(data)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
I2C_Stop();
return 0;
@@ -200,15 +220,12 @@ uint8_t TCA6416_ReadPort(uint8_t port, uint8_t *data)
uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_INPUT_PORT0 : TCA6416_INPUT_PORT1;
I2C_Start();
- I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1); // 写地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
- I2C_SendByte(reg_addr); // 寄存器地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(reg_addr)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
I2C_Start();
- I2C_SendByte((TCA6416_ADDR << 1) | 0x01); // 读地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte((TCA6416_ADDR << 1) | 0x01)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
*data = I2C_ReadByte(); // 读取数据
I2C_NAck();
@@ -228,14 +245,11 @@ uint8_t TCA6416_SetPortDirection(uint8_t port, uint8_t direction)
uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_CONFIG_PORT0 : TCA6416_CONFIG_PORT1;
I2C_Start();
- I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1); // 写地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
- I2C_SendByte(reg_addr); // 寄存器地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(reg_addr)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
- I2C_SendByte(direction); // 方向设置
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(direction)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
I2C_Stop();
return 0;
@@ -252,14 +266,11 @@ uint8_t TCA6416_SetPortPolarity(uint8_t port, uint8_t polarity)
uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_POL_INV_PORT0 : TCA6416_POL_INV_PORT1;
I2C_Start();
- I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1); // 写地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(TCA6416_ADDR << 1)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
- I2C_SendByte(reg_addr); // 寄存器地址
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(reg_addr)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
- I2C_SendByte(polarity); // 极性设置
- if(I2C_WaitAck()) { I2C_Stop(); return 1; }
+ if(I2C_SendByte(polarity)) { I2C_Stop(); return 1; } // 直接使用返回值
I2C_Stop();
return 0;
@@ -306,3 +317,228 @@ uint8_t TCA6416_ReadPin(uint8_t port, uint8_t pin, uint8_t *state)
*state = (port_data >> pin) & 0x01;
return 0;
}
+
+/* 第二个芯片的I2C操作函数 */
+void I2C_Start2(void)
+{
+ SDA_HIGH2();
+ SCL_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+ SDA_LOW2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_LOW2();
+}
+
+void I2C_Stop2(void)
+{
+ SCL_LOW2();
+ SDA_LOW2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+ SDA_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+}
+
+void I2C_Ack2(void)
+{
+ SCL_LOW2();
+ SDA_LOW2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_LOW2();
+}
+
+void I2C_NAck2(void)
+{
+ SCL_LOW2();
+ SDA_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_LOW2();
+}
+
+uint8_t I2C_WaitAck2(void)
+{
+ uint8_t ack;
+
+ SCL_LOW2();
+ SDA_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+
+ ack = SDA_READ2() ? 1 : 0;
+
+ SCL_LOW2();
+ return ack;
+}
+
+void I2C_SendByte2(uint8_t byte)
+{
+ uint8_t i;
+
+ for(i = 0; i < 8; i++)
+ {
+ SCL_LOW2();
+ if(byte & 0x80)
+ SDA_HIGH2();
+ else
+ SDA_LOW2();
+ byte <<= 1;
+ I2C_DELAY();
+ SCL_HIGH2();
+ I2C_DELAY();
+ }
+ SCL_LOW2();
+}
+
+uint8_t I2C_ReadByte2(void)
+{
+ uint8_t i, byte = 0;
+
+ SDA_HIGH2();
+ for(i = 0; i < 8; i++)
+ {
+ SCL_LOW2();
+ I2C_DELAY();
+ SCL_HIGH2();
+ byte <<= 1;
+ if(SDA_READ2())
+ byte |= 0x01;
+ I2C_DELAY();
+ }
+ SCL_LOW2();
+ return byte;
+}
+
+/**
+ * @brief 初始化第二个TCA6416
+ * @retval 0:成功 1:失败
+ */
+uint8_t TCA6416_Init2(void)
+{
+ // 初始化GPIO
+ TCA6416_GPIO_Init();
+
+ // 增加延时以确保设备稳定
+ HAL_Delay(10);
+
+ // 默认将所有引脚设置为输入
+ if(TCA6416_SetPortDirection2(0, 0xFF) != 0) return 1;
+ if(TCA6416_SetPortDirection2(1, 0xFF) != 0) return 1;
+
+ // 设置默认输出值为0
+ if(TCA6416_WritePort2(0, 0x00) != 0) return 1;
+ if(TCA6416_WritePort2(1, 0x00) != 0) return 1;
+
+ // 设置默认极性（非反转）
+ if(TCA6416_SetPortPolarity2(0, 0x00) != 0) return 1;
+ if(TCA6416_SetPortPolarity2(1, 0x00) != 0) return 1;
+
+ return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 向第二个TCA6416的端口写入数据
+ * @param port: 端口号（0或1）
+ * @param data: 要写入的数据
+ * @retval 0:成功 1:失败
+ */
+uint8_t TCA6416_WritePort2(uint8_t port, uint8_t data)
+{
+ uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_OUTPUT_PORT0 : TCA6416_OUTPUT_PORT1;
+
+ I2C_Start2();
+ I2C_SendByte2(TCA6416_ADDR2 << 1); // 写地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_SendByte2(reg_addr); // 寄存器地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_SendByte2(data); // 数据
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_Stop2();
+ return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 从第二个TCA6416的端口读取数据
+ * @param port: 端口号（0或1）
+ * @param data: 存储读取数据的指针
+ * @retval 0:成功 1:失败
+ */
+uint8_t TCA6416_ReadPort2(uint8_t port, uint8_t *data)
+{
+ uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_INPUT_PORT0 : TCA6416_INPUT_PORT1;
+
+ I2C_Start2();
+ I2C_SendByte2(TCA6416_ADDR2 << 1); // 写地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_SendByte2(reg_addr); // 寄存器地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_Start2();
+ I2C_SendByte2((TCA6416_ADDR2 << 1) | 0x01); // 读地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ *data = I2C_ReadByte2(); // 读取数据
+ I2C_NAck2();
+
+ I2C_Stop2();
+ return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 设置第二个TCA6416的端口方向
+ * @param port: 端口号（0或1）
+ * @param direction: 0 = 输出, 1 = 输入
+ * @retval 0:成功 1:失败
+ */
+uint8_t TCA6416_SetPortDirection2(uint8_t port, uint8_t direction)
+{
+ uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_CONFIG_PORT0 : TCA6416_CONFIG_PORT1;
+
+ I2C_Start2();
+ I2C_SendByte2(TCA6416_ADDR2 << 1); // 写地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_SendByte2(reg_addr); // 寄存器地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_SendByte2(direction); // 方向设置
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_Stop2();
+ return 0;
+}
+
+/**
+ * @brief 设置第二个TCA6416的端口极性
+ * @param port: 端口号（0或1）
+ * @param polarity: 0 = 非反转, 1 = 反转
+ * @retval 0:成功 1:失败
+ */
+uint8_t TCA6416_SetPortPolarity2(uint8_t port, uint8_t polarity)
+{
+ uint8_t reg_addr = (port == 0) ? TCA6416_POL_INV_PORT0 : TCA6416_POL_INV_PORT1;
+
+ I2C_Start2();
+ I2C_SendByte2(TCA6416_ADDR2 << 1); // 写地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_SendByte2(reg_addr); // 寄存器地址
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_SendByte2(polarity); // 极性设置
+ if(I2C_WaitAck2()) { I2C_Stop2(); return 1; }
+
+ I2C_Stop2();
+ return 0;
+}
+
+
diff --git a/User/application/src/tcpserverc.c b/User/application/src/tcpserverc.c
index 62b64d5..4ef10d4 100644
--- a/User/application/src/tcpserverc.c
+++ b/User/application/src/tcpserverc.c
@@ -15,7 +15,8 @@
#include "communication_protocol.h"
#include "user_gpio.h"
#include "tim.h"
-#include "ad7124.h"
+#include "ad7124.h"
+#include "tca6416_status.h" // 添加TCA6416状态头文件
// 添加test_adc_read_data变量定义
uint8_t test_adc_read_data[74] = {0}; // 74字节的测试数据缓冲区
@@ -95,12 +96,6 @@ uint8_t adc_set_data[22] = {
0x0D,0xF0,// 比例阀2输出高字节, 比例阀2输出低字节
};
-// 添加外部声明
-extern volatile uint8_t tca6416_port0_status;
-extern volatile uint8_t tca6416_port1_status;
-extern volatile uint8_t tca6416_port2_status;
-extern volatile uint8_t tca6416_port3_status;
-
// 校验和函数
uint8_t calc_checksum(const uint8_t *data, uint8_t start, uint8_t end) {
uint8_t checksum = 0;
@@ -405,29 +400,27 @@ uint16_t handle_type_87(const uint8_t *body, uint16_t body_len, uint8_t *tx)
tx[8] = reply_type;
// 填充TCA6416引脚状态到第9-10字节
- tx[9] = tca6416_port0_status; // 第一个TCA6416的Port0状态
- tx[10] = tca6416_port1_status; // 第一个TCA6416的Port1状态
- tx[11] = tca6416_port2_status; // 第二个TCA6416的Port0状态
- tx[12] = tca6416_port3_status; // 第二个TCA6416的Port1状态
+ tx[9] = tca6416_port2_status; // 第二个TCA6416的Port0状态
+ tx[10] = tca6416_port3_status; // 第二个TCA6416的Port1状态
- // 填充AD7124原始数据到tx[13]~tx[77]，每通道4字节，MSB格式
+ // 填充AD7124原始数据到tx[11]~tx[75]，每通道4字节，MSB格式
extern ad7124_analog_t ad7124_analog[AD7124_CHANNEL_EN_MAX];
for (int ch = 0; ch < AD7124_CHANNEL_EN_MAX; ++ch) {
int32_t data = ad7124_analog[ch].data;
- tx[13 + ch * 4 + 0] = (data >> 24) & 0xFF;
- tx[13 + ch * 4 + 1] = (data >> 16) & 0xFF;
- tx[13 + ch * 4 + 2] = (data >> 8) & 0xFF;
- tx[13 + ch * 4 + 3] = (data) & 0xFF;
+ tx[11 + ch * 4 + 0] = (data >> 24) & 0xFF;
+ tx[11 + ch * 4 + 1] = (data >> 16) & 0xFF;
+ tx[11 + ch * 4 + 2] = (data >> 8) & 0xFF;
+ tx[11 + ch * 4 + 3] = (data) & 0xFF;
}
- // 其余tx[77]~tx[83]可按需要填充（如比例阀等），此处保持原样或补零
- for (int i = 13 + AD7124_CHANNEL_EN_MAX * 4; i < 83; ++i) {
+ // 其余tx[75]~tx[81]可按需要填充（如比例阀等），此处保持原样或补零
+ for (int i = 11 + AD7124_CHANNEL_EN_MAX * 4; i < 81; ++i) {
tx[i] = 0;
}
// 校验和
uint16_t checksum = 0;
- for (int i = 4; i < 84; ++i) // 4~83（源地址+目标地址+类型+74字节）
+ for (int i = 4; i < 82; ++i) // 4~81（源地址+目标地址+类型+72字节）
{
checksum += tx[i];
}