STM32——IIC详解

目录

1、I2C协议简介

 2、IIC的结构

2.1、外部结构

2.2、stm32——IIC的内部结构（寄存器以及时钟等）

3、IIC的时序

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4、stm32作为主机发送器的时序图（重点） 

5、附上代码（还有不理解的可以评论）

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1、I2C协议简介

I2C 通讯协议(Inter－Integrated Circuit)是由 Phiilps 公司开发的，由于它引脚少，硬件实现简单，可扩展性强，不需要 USART、CAN 等通讯协议的外部收发设备（那些电平转化芯片），现在被广泛地使用在系统内多个集成电路(IC)间的通讯。

I2C只有一跟数据总线 SDA(Serial Data Line)，串行数据总线，只能一位一位的发送数据，属于串行通信，采用半双工通信

半双工通信：可以实现双向的通信，但不能在两个方向上同时进行，必须轮流交替进行，其实也可以理解成一种可以切换方向的单工通信，同一时刻必须只能一个方向传输，只需一根数据线.
对于I2C通讯协议把它分为物理层和协议层物理层规定通讯系统中具有机械、电子功能部分的特性（硬件部分），确保原始数据在物理媒体的传输。协议层主要规定通讯逻辑，统一收发双方的数据打包、解包标准（软件层面）
摘采自博主：rivencode     原文链接：https://blog.csdn.net/k666499436/article/details/124686559

 2、IIC的结构

2.1、外部结构

还是继续看这个图 

1. 首先，这是一个支持多个设备的总线，可以看见，被分为了主控器（主机）外围器件（从机）；支持多个主机和多个从机
2. 一个IIC只有两条线路；一条SDA（双向的数据线）、一条SCL（串行时钟线）；也就是一条控制数据的收发，一条传输数据
3. 传输的过程中呢；遵循主从机制：既然都是挂载在同一条IIC总线上的设备，为什么还要区分主机和从机呢？？区别又是什么呢？？

主从机制：

                区别：主机可以控制SCL（时钟线），也可以收发数据

                           从机也可以收发数据、但是只能读取SCL（时钟线）

                原因：首先一些模块在使用的过程中，他并不需要在意自己什么时候收发数据，只需要 

                           机械的进行收发数据操作，所以从机的出现就可以不用在意从机的时钟线

-------------------------------原因仅代表个人观点；个人看来应该是从设备以及控制方面来考虑的结果 

2.2、stm32——IIC的内部结构（寄存器以及时钟等）

怎么说呢，这个其实没什么好讲的，stm32芯片手册已经讲的很清楚的，我只是强调一下这个结构图的重要性而已；而且呢只有看明白这个图了，才会明白为什么要这样配置（ADC之类的这种结构体更重要）

3、IIC的时序

 

 IIC作为标准时序；标准的含义便是通用的，都知道的，固定的对吧？？所以IIC的时序呢是不需要我们自己去设计也不能自己设计的；我们需要的是明白IIC的时序，在不同的状态SCL代表什么SDA怎么传输数据的

首先

1. SCL空闲状态：高电平
2. IIC通信的起始条件：在SCL高电平时，SDA从高切换为低电平
3. IIC通信的停止条件：在SCL高电平时，SDA从低切换为高电平
4. IIC传输：一个时钟传输一个数据（SCL拉高一次，SDA传输一个数据）
5. 传输顺序：高位先行
6. 传输数据的定义：从机设备地址（一般是7位）+一位读写位+数据位（数据位没有限制）
7. 规定：每传输8位，有一个应答位（stm32用事件实现）
8. 发送放发ACK接收方回复ACK便可以继续传输数据；NACK便结束（主机发送停止信号）

4、stm32作为主机发送器的时序图（重点） 

咱们结合上面讲的IIC时序来理解stm32定义的IIC主发送器的序列图 

首先 序列是发送的，事件均在stm32内部

s：起始条件

EV5：一个事件，代表要开始发送数据了

地址：从机的地址（准确来说应该是7位的从机地址加读写位（这个好像也没讲，就是代表你是接

收的还是发送的））

A：ACK应答位

EV6：地址发送完毕，而且应答了ACK

EV8_1：数据开始发送（不用我们捕获）

EV8：数据正在发送

p：停止条件

5、附上代码（还有不理解的可以评论）

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "my_iic.h"

#define I2C_ADDRESS 0x78//我自己的设备地址

//发送一个数据
void my_send1(u8 addr, u8 data)
{
	I2C_GenerateSTART(I2C2,ENABLE);
	while(SUCCESS != I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));
	
	I2C_Send7bitAddress(I2C2,I2C_ADDRESS,I2C_Direction_Transmitter);
	while(SUCCESS != I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

	I2C_SendData(I2C2,addr);
	while(SUCCESS != I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING))
	
	I2C_SendData(I2C2,data);
	while(SUCCESS != I2C_CheckEvent(I2C2,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));	
	
	I2C_GenerateSTOP(I2C2,ENABLE);
}

void My_IIC_Init(void)
{
  // 1. 时钟使能
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE); // 使能I2C2时钟
  RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 使能GPIOB时钟

  // 2. GPIO配置 (SCL在PB10，SDA在PB11)
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; // 开漏输出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

  // 3. I2C初始化
	I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
  I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
  I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; // 标准模式
  I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00; // 自己的I2C地址 (可根据需要修改)
  I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
  I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
  I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000; // 50kHz
  I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);

  // 4. I2C使能
  I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);


}