플머의 개발 연구소

TW2836 칩은 4채널 비디오 제어가 가능한 IC이다. 가격도 13불이나 된다.

4개 채널을 입력 받아서 한 채널로 출력을 내보내주는데 4CH 블랙박스를 예로 들 수 있다.

LCD에 4채널 비디오를 화면에 4분할해서 표시하는 역할을 이 IC가 하게 된다.

급히 ABOV MCU로 해당 칩을 제어할 일이 생겼었는데, 해당 칩의 내장된 I2C 기능을 쓰기에는 시간도 부족하였고 스터디가 안된 상태여서 그냥 GPIO I2C로 제어를 해보았다.

I2C는 비교적 SPI 통신보다는 훨씬 간단하다고 생각된다.. 그리고 클럭 주파수가 정확히 안맞더라도 알아서 잘 동작하는 경우가 많다.

대부분 I2C 통신 규격이 비슷하지만 칩마다 타이밍차트가 조금씩 다르고 프로토콜도 조금씩 다르므로 데이타시트를 유심히 봐야한다.

위는 TW2836 칩의 I2C 프로토콜이다.

내가 이 칩을 컨트롤하면서 좀 이상하다고 생각되는 부분이 READ 프로토콜쪽이다.

READ 프로토콜을 보면 DATA를 2바이트씩 읽을 수 있게 되어있다.

그래서 난 당연히 앞의 DATA를 상위 8비트에 넣고 뒤의 DATA를 하위 8비트에 넣어서 16비트 데이타로 받았는데,

값은 이상하게 출력되었다. 그래서 오실로스코프로 확인해본 결과 데이타가 8비트로 들어오는 것이었다...

확인안해보았으면 삽질만 하고 있을 뻔 했다. 데이타시트가 잘못된 것인지, 다른 의도가 있는 건지는 모르겠다..

결국은 앞의 DATA 후 ACK 체크하는 부분을 빼버리고, DATA 후 NACK만 체크하여 READ를 구현하니 잘 되었다.

위 이미지는 타이밍차트이다. 통신 프로토콜을 맞게 보내더라도 위 타이밍이 안맞으면 칩은 응답하지 않는다.

보통은 대충 딜레이 넣어서 통신해도 다 타이밍 내에 들어오기 때문에 문제될 일은 드문데 그래도 마이컴의 동작주파수 등 여러 조건을 잘 따져보아야 삽질을 방지할 수 있다.

아래는 GPIO I2C로 제어한 코드이다.

void i2c_init(void)
{
	P0IO |= 0xC0;  //Set SCL, SDA to output
	SCL = 1;  // Set SCL, SDA High
	SDA = 1;
}

void i2c_start(void)
{
	//start
	P0IO |= 0xC0;  //Set SCL, SDA to output
	SDA = 1;
	SCL = 1;  // Set SCL, SDA High
	Delay_us(7);

	SDA = 0;	// Clear SDA
	Delay_us(7);
 	SCL = 0;	// Clear SCL
	Delay_us(7);
}

void i2c_stop(void)
{
	P0IO |= 0x80;	// Set SDA to output
	SDA = 0;	// Clear SDA Low
	Delay_us(7);

	SCL = 1;	// Set SCL High
	Delay_us(7); 
	SDA = 1; // Set SDA High

 	P0IO &= (~0xC0);	// Set SDA to Input
}

void write_i2c_byte(unsigned char byte)
{
	unsigned char i = 0;

	P0IO |= 0x80;		// Set SDA to output
	
	for (i = 0; i < 8 ; i++)
	{
		if((byte & 0x80)==0x80)	SDA = 1;	// Set SDA High
		else					SDA = 0;	// Clear SDA Low

		SCL = 1;		// Set SCL High, Clock data
		_nop_();
		byte = byte << 1;	// Shift data in buffer right one
		SCL = 0;		// Clear SCL
		_nop_();
	}
	SDA = 0; //listen for ACK
	P0IO &= (~0x80);

	SCL = 1;		
	_nop_();_nop_();
	SCL = 0; 
	_nop_();_nop_(); //Clear SCL.
	P0IO |= 0x80;		// Set SDA to Output
}

unsigned char read_i2c_byte(unsigned char ch)
{
	unsigned char i, buff=0;

	P0IO &= (~0x80);	// Set SDA to input

	for(i=0; i<8; i++)
	{
		_nop_();_nop_();
		SCL = 1;	
		_nop_();_nop_();// Set SCL High, Clock bit out
		buff <<= 1;

		// Read data on SDA pin
		if ((P0&0x80) == 0x80) {
			buff |= 0x01;
		}
		SCL = 0; // Clear SCL
		_nop_();_nop_();
	}
   	if(ch == 0) //ACK
	{
		SDA = 1; //SDA HIGH.
	}
	else //NACK.
	{
		SDA = 0; //SDA LOW.
	}
	SCL = 1;		
	_nop_();_nop_();
	SCL = 0; //SCL LOW.
	SDA = 1; //SDA HIGH.
	_nop_();_nop_();
	P0IO |= 0x80;	// Set SDA to Output

	return buff;
}

unsigned int read_word(unsigned char slave, unsigned char page_address, unsigned char index_address)
{
	unsigned int temp;
	unsigned char ucHibyte = 0;
	unsigned char ucLobyte = 0;
	unsigned char ucNack = 0;

	ucHibyte=0;
	ucLobyte=0;

	i2c_start();
	write_i2c_byte(slave);
	write_i2c_byte(page_address);
	write_i2c_byte(index_address);

	i2c_start();
	write_i2c_byte(slave+1);

	ucLobyte=read_i2c_byte(1);
	//ucHibyte=read_i2c_byte(1);
	
	i2c_stop();

   	temp = (ucHibyte<<8) + ucLobyte;

	return temp;
}

void write_word(unsigned char slave, unsigned char page_address, unsigned char index_address, unsigned char value)
{
	i2c_start();
	write_i2c_byte(slave);
	write_i2c_byte(page_address);
	write_i2c_byte(index_address);
	write_i2c_byte(value);
	i2c_stop();
}