Question

我想使用Arduino作为i2c奴隶。但我要求Arduino通过向多个i2c地址注册来充当多个设备。

这可能不是人们通常会做的事情，但这是我做这件事的原因：

我想使用Arduino作为Spektrum遥测的遥测传感器。遥测接收器有一些i2c插头，连接到多个传感器（电流0x02，电压0x03，空速0x11等），每个传感器都有一个遥测接收器所需的固定i2c地址。

我想使用一个 Arduino作为所有这些设备，通过注册所有上述地址，并适当地回应读数。

我可以使用每个传感器一个Arduino，这看起来很傻，因为我可以用一个Arduino pro-mini执行所有这些读数。

我知道您可以使用

注册Arduino

Wire.begin(0x02);

但是我需要类似的东西（伪代码）

Wire.begin(0x02, 0x03, 0x11);

当收到请求时，我需要知道Arduino被查询的地址。

例如（伪代码）

void receiveEvent(byte address, int bytesReceived){
  if(address == 0x02){
    // Current reading
  }
  else if(address == 0x03){
    // Voltage reading
  }
  else if(address == 0x11){
    // Airspeed reading
  }
}

任何建议都将受到赞赏。

Answer 1

由于Wire.begin()仅允许传递单个从地址，因此无法通过使用Wire库使Arduino监听多个从地址。

即使是大多数Arduinos所基于的Atmel ATmega微控制器，其硬件2线串行接口（TWI）也可通过其2线地址寄存器TWAR设置为单个7位地址。然而，可以通过使用TWI地址掩码寄存器TWAMR掩蔽一个或多个地址位来解决这个限制，如在文献中（稍微简要地）记载的那样。这个ATmega datasheet部分22.9.6：

TWAMR可以加载7位Salve（sic！）地址掩码。 TWAMR中的每个位都可以屏蔽（禁用）TWI地址寄存器（TWAR）中的相应地址位。如果屏蔽位设置为1，则地址匹配逻辑忽略输入地址位与TWAR中相应位之间的比较。

因此我们首先必须根据我们想要响应的所有I2C地址设置掩码位，方法是对它们进行“或”运算并向右移动以匹配TWAMR寄存器布局（TWAMR保持掩码在bit7：1中，bit0未使用）：

TWAMR = (sensor1_addr | sensor2_addr | sensor3_addr) << 1;

此处的主要问题是找出查询的特定I2C地址（我们只知道它与地址掩码匹配）。如果我正确解释第22.5.3节，说明

TWDR包含要传输的地址或数据字节，或接收的地址或数据字节。

我们应该能够从TWDR寄存器中检索未屏蔽的I2C地址。

ATmega TWI操作是基于中断的，更具体地说，它利用单个中断向量来处理由TWSR状态寄存器中的状态代码指示的过多TWI事件。在TWI中断服务程序中，我们必须

确保我们进入ISR的原因是因为我们已经被查询过了。这可以通过检查TWSR状态代码0xA8（已收到自己的SLA + R ）
通过检查TWDR中总线上的最后一个字节，根据实际查询的I2C地址，确定将哪些传感器数据发送回主站。

ISR的这一部分可能看起来像这样（未经测试）：

if (TWSR == 0xA8) { // read request has been received
  byte i2c_addr = TWDR >> 1; // retrieve address from last byte on the bus
  switch (i2c_addr) {
    case sensor1_addr:
      // send sensor 1 reading
      break;
    case sensor2_addr:
      // send sensor 2 reading
      break;
    case sensor3_addr:
      // send sensor 3 reading
      break;
    default:
      // I2C address does not match any of our sensors', ignore.
      break;
  }
}

感谢您提出这个有趣的问题！

Answer 2

我真的很喜欢vega8的答案，但我还想提一下，如果您的I2C主设备不会以非常快的速度计时，那么使用基于软件的I2C实现也是可行的，并为您提供自由你想要的。

如果粗略计算显示在TWI ISR中花费的时间太长而中断可能开始重叠，您可能需要考虑这种方法。

Answer 3

void setup() 
{
    Wire.begin(0x11 | 0x12);       // Adr 11 and 12 are used for Alt and Speed by Spectrum DX
    Wire.onRequest(requestEvent);  // register callback function
    TWAMR = (0x11 | 0x12) << 1;    // set filter for given adr
}

Answer 4

void requestEvent() {
    int adr = TWDR >> 1;  // move 1 bit to align I2C adr
    if (adr == 0x12)      // check for altitude request at adr 12
        Wire.write(tmpSpektrumDataAlt, 16); // send buffer
    if (adr == 0x11)      // check for speed request at adr 11
        Wire.write(tmpSpektrumDataSpd, 16); // send buffer
}

这适用于带有遥测模块的Spectrum DX8。 Spectrum界面在Sectrums主页上公开。技术文件。

Answer 5

I2C总线上可能有其他器件，TWAMR应设置尽可能少的位。所以我认为计算掩码的更好方法是：

AddrOr =  Addr1 | Addr2 | Addr3 | Addr4 ... 
AddrAnd = Addr1 & Addr2 & Addr3 & Addr4 ...
TWAMR = (AddrOr ^ AddrAnd) << 1

，而TWAR可以设置为AddrOr或AddrAnd 通过这种方式，我们可以将地址冲突的可能性限制在最低限度

Arduino作为具有多个i2c地址的从属

5 个答案: