英集芯-IP5385开发调试总结

简介

       我们开发的一款移动电源设备用到英集芯的IP5385，这里做一下开发调试总结，与各位朋友分享一下，欢迎交流。

       IP5385是英集芯的一款移动电源SOC，支持 SCP、 PD3.0、 UFCS 等快充协议， 支持 2~6 节串联电池， 集成升降压驱动， 最大功率 100W。

        支持多个USB口，寄存器数据种类丰富，可根据自己的需求进行相应的读写操作。

一、功能需求

        这里使用IP5385主要是2路USB-C口做输入输出，1路USB-A口单向输出，输入功率最大30W，输出功率最大65W。

        设备有几种工作状态，输入输出端口的电压电流数据，NTC温度需要从IP5385中获取。

1.1 状态数据

        需要获取的状态：充电、放电状态，根据充放电状态，数码管显示不同的状态；

                                     小电流状态，小电流模式下，数码管显示特定状态；

                                      高温、低温、正常温度状态，温度异常状态下，数码管爆闪。

1.2 实时数据

        当A1口输出时，获取A1口的输出电压，输出电流数据；

        当C1口输入输出时，获取C1口的实时电压、电流数据；

        当C2口输入输出时，获取C1口的实时电压、电流数据；

        获取NTC的ADC值，换算成实际的温度。

二、寄存器读写

        寄存器规格书中并不是每个端口的电压、电路数据都能获取到，有些数据获取的是三个MOS后端的总的数据，下面我们来详细看下数据怎么区分。

        2.1 电压数据

        当我们要获取每个端口的电压数据时，发现找不到此寄存器，最后找到一个VSYS电压寄存器，是的，这个就是电路中输入输出端总的电压，电路中具体位置，如下图所示。

        这个电压寄存器，可作为C1,C2输入电压、A1,C1,C2输出电压，就是无论输入还是输出的电压，都是从这里流过。

        这里需要读2个寄存器，分别是电压数据高8位和低8位，读上来之后合成为16位数据，再按照规格书中公式换算成实际电压值即可，VSYS电压寄存器如下图所示。

2.2 电流数据

2.2.1 输入电流

        电流数据寄存器就比较多了，分为输入电流寄存器，输出电流寄存器。

        只有C1,C2可作为输入端，所以输入电流寄存器只需要读C1,C2端的就可以，但是规格书中只有VBUS端的输入电流寄存器，VBUS端也就是C1端，C2端的输入电流数据寄存器没有，这里只能读VSYS端的电流寄存器。

        把读取的VSYS端的电流寄存器，作为C1,C2端的输入电流，寄存器值如下图所示。

2.2.2 输出电流

        A1，C1，C2端口的输出电流，规格书中都有对应的寄存器可读取，分别是VOUT1输出电流寄存器、IVBUS输出电流寄存器、IVIN输出电流寄存器。

        对应的寄存器如下图：

        

2.3 状态寄存器

        状态分为3中：充/放电状态、小电流状态、过温状态。

        那么，对应的状态寄存器需要读取3个：充电状态指示寄存器、输入状态指示寄存器、NTC 状态指示寄存器。

2.3.1 充电状态指示寄存器

        充电状态指示寄存器通过判断bit5的值，bit5为1表示充电状态，为0表示放电状态。

        寄存器值如下图：

2.3.2 输入状态指示寄存器

        该寄存器通过判断bit字节的数据，bit3:1-小电流模式，0-正常模式，这个是后期定制增加的，所以规格书中没有显示。

        寄存器值如下图：

2.3.3 NTC 状态指示寄存器

        过温状态通过判断此寄存器的bit6,bit7字节，来确定是NTC高温保护，还是低温保护。

        寄存器值如下图：

三、代码实现

        通过以上，我们可以知道主控对于IP5385的操作基本只有读数据操作，所以，我们只需要IIC通信的读数据操作就可以，这里代码例程以某一个寄存器读取为例。

        寄存器宏定义代码如下：

#define		PS_IP5385_ADDR					0xEA
#define		PS_IP5385_GET_LITTLE_CUR_STA	0x33	//bit3:1-小电流模式，0-正常模式
#define		PS_IP5385_GET_FASTCHRG_STA		0x32
#define		PS_IP5385_GET_CHRG_STATE		0x31	//bit5=1充电，bit5=0放电，bit2-0=5充满
#define		PS_IP5385_GET_NTC_STATE			0x30	//bit7=1高温保护，bit6=1低温保护
#define		PS_IP5385_GET_NTC_L				0x4A
#define		PS_IP5385_GET_NTC_H				0x4B
#define		PS_IP5385_GET_VSYS_V_L			0x3A	//VSYS电压:可做C1,C2输入电压、A1,C1,C2输出电压
#define		PS_IP5385_GET_VSYS_V_H			0x3B
#define		PS_IP5385_GET_ISYS_I_L			0x48	//IVSYS电流:可做C1,C2输入电流
#define		PS_IP5385_GET_ISYS_I_H			0x49
#define		PS_IP5385_GET_VOUT1_I_L			0x3E	//VOUT输出电流
#define		PS_IP5385_GET_VOUT1_I_H			0x3F
#define		PS_IP5385_GET_IVBUS_L			0x42	//IP5385_C1输出电流
#define		PS_IP5385_GET_IVBUS_H			0x43
#define		PS_IP5385_GET_IVIN_L			0x44	//IP5385_C2输出电流
#define		PS_IP5385_GET_IVIN_H			0x45
#define		PS_IP5385_GET_MOS_STATE			0x35	//输出输入 MOS 状态指示寄存器

        IIC读取状态寄存器代码例程如下：

if(I2CMasterReadData(PS_IP5385_ADDR,PS_IP5385_GET_LITTLE_CUR_STA,&u8IP5385LittleCurSta,1) == TRUE)
{if(((u8IP5385LittleCurSta >> 3) & 0x1) == 1){PS_BattState.EnterLittleCurFlag = 1;}else{PS_BattState.EnterLittleCurFlag = 0;}
}

        IIC读数据寄存器代码例程如下：

case 8:if(MODBUS_GET_BIT(g_stuSysTim.m_u16SystemTimFlag,SYSTEM_10MS_FLAG)){if(I2CMasterReadData(PS_IP5385_ADDR,PS_IP5385_GET_VSYS_V_H,&u8VsysVol,1) == TRUE){su16IP5385VsysVolAdc = u8VsysVol;su16IP5385VsysVolAdc = su16IP5385VsysVolAdc << 8;}MODBUS_CLR_BIT(g_stuSysTim.m_u16SystemTimFlag,SYSTEM_10MS_FLAG);g_stuSysTim.m_u16SysTim5ms = 0;g_su8ReadDatSta = 9;}break;
case 9:if(MODBUS_GET_BIT(g_stuSysTim.m_u16SystemTimFlag,SYSTEM_10MS_FLAG)){if(I2CMasterReadData(PS_IP5385_ADDR,PS_IP5385_GET_VSYS_V_L,&u8VsysVol,1) == TRUE){su16IP5385VsysVolAdc |= u8VsysVol;						u32IP5385VsysVolTem = (su16IP5385VsysVolAdc * 26855) / 10000;	//mVstuBatDat.m_u16VsysVol = (uint16_t)u32IP5385VsysVolTem;}printf("stuBatDat.m_u16VsysVol(C1/C2/A1_Vsys电压):%d\r\n",stuBatDat.m_u16VsysVol);		//调试MODBUS_CLR_BIT(g_stuSysTim.m_u16SystemTimFlag,SYSTEM_10MS_FLAG);g_stuSysTim.m_u16SysTim5ms = 0;g_su8ReadDatSta = 10;}break;

        四、总结

        综上，我们获取了这么多IP5385的寄存器数据，代码实现时需做好模块化设计，建议采用状态机+定时器的模式去设计，所有的寄存器地址采用宏定义，增加代码可读性。