STM32F030_I2C詳細(xì)配置說明

時(shí)間：2018-12-31 10:20:01

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[導(dǎo)讀]本文主要總結(jié)STM32F030_I2C的相關(guān)功能與源代碼分享。I2C（Inter－Integrated Circuit）總線是由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。它是

本文主要總結(jié)STM32F030_I2C的相關(guān)功能與源代碼分享。

I2C（Inter－Integrated Circuit）總線是由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。I2C 總線支持任何IC 生產(chǎn)工藝(CMOS、雙極型）。通過串行數(shù)據(jù)（SDA）線和串行時(shí)鐘（SCL）線在連接到總線的器件間傳遞信息。每個(gè)器件都有一個(gè)唯一的地址識(shí)別（無論是微控制器——MCU、LCD 驅(qū)動(dòng)器、存儲(chǔ)器或鍵盤接口），而且都可以作為一個(gè)發(fā)送器或接收器（由器件的功能決定）。除了發(fā)送器和接收器外，器件在執(zhí)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)也可以被看作是主機(jī)或從機(jī)（見表1）。主機(jī)是初始化總線的數(shù)據(jù)傳輸并產(chǎn)生允許傳輸?shù)臅r(shí)鐘信號(hào)的器件。此時(shí)，任何被尋址的器件都被認(rèn)為是從機(jī)。

STM32F030當(dāng)然也內(nèi)置了I2C模塊，通過I2C進(jìn)行與EEPROM進(jìn)行通訊，快速存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

在進(jìn)行I2C模塊學(xué)習(xí)前，我們應(yīng)該先了解AT24Cxx的串行CMOS E2PROM，STM32F030開發(fā)板上的EEPROM主要是AT24C02。

AT24C16的存儲(chǔ)容量為16K bit，內(nèi)容分成256頁，每頁8Byte，共2048Byte。

AT24C16支持I2C，總線數(shù)據(jù)傳送協(xié)議I2C，總線協(xié)議規(guī)定任何將數(shù)據(jù)傳送到總線的器件作為發(fā)送器。任何從總線接收數(shù)據(jù)的器件為接收器。數(shù)據(jù)傳送是由產(chǎn)生串行時(shí)鐘和所有起始停止信號(hào)的主器件控制的。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，由于A0、A1和A2可以組成000~111八種情況，即通過器件地址輸入端A0、A1和A2可以實(shí)現(xiàn)將最多8個(gè)AT24C16器件連接到總線上，通過進(jìn)行不同的配置進(jìn)行選擇器件。

1、概述

● I2C 總線規(guī)范 rev03 兼容性：
－從機(jī)模式和主機(jī)模式
－多主機(jī)功能
－標(biāo)準(zhǔn)模式（高達(dá) 100kHz）
－快速模式（高達(dá) 400kHz）
－超快速模式（高達(dá) 1 MHz）
－ 7 位和 10 位地址模式
－多個(gè) 7 位從地址（2 個(gè)地址，其中一個(gè)可屏蔽）
－所有 7 位地址應(yīng)答模式
－廣播呼叫
－可編程建立和保持時(shí)間
－易用的事件管理
－可選的時(shí)鐘延長
－軟件復(fù)位
● 1 字節(jié)緩沖帶 DMA 功能
● 可編程的模擬和數(shù)字噪聲濾波器
以下附加功能根據(jù)產(chǎn)品具體配備（見 23.3 節(jié)： I2C 具體功能配備）：
● SMBus 規(guī)范 2.0 版的兼容性：
－硬件 PEC（包錯(cuò)誤檢查）的生成和驗(yàn)證，帶 ACK 控制
－命令和數(shù)據(jù)的應(yīng)答控制
－地址解析協(xié)議（ARP）的支持
－主機(jī)和設(shè)備支持
－ SMBus 報(bào)警
－超時(shí)和空閑狀態(tài)檢測
● 與 PMBus 版本 1.1 標(biāo)準(zhǔn)兼容
● 獨(dú)立的時(shí)鐘：允許 I2C 選擇一個(gè)獨(dú)立的時(shí)鐘源通信速度相對(duì)于 PCLK 可獨(dú)立調(diào)整
● 根據(jù)地址匹配事件從 STOP 模式喚醒。

I2C時(shí)鐘樹

I2C時(shí)鐘要求

I2C總線協(xié)議

2、準(zhǔn)備工作

查看STM32f030x數(shù)據(jù)手冊(cè)

了解USART的運(yùn)行原理

查看STM32F030開發(fā)板原理圖和封裝圖

電腦裝有keil等編譯軟件

3、寄存器說明

控制寄存器 1（ I2Cx_CR1）

控制寄存器 2（ I2Cx_CR2）

本機(jī)地址 1 寄存器（ I2Cx_OAR1）

本機(jī)地址 2 寄存器（ I2Cx_OAR2）

時(shí)序寄存器（ I2Cx_TIMINGR）

超時(shí)寄存器（ I2Cx_TIMEOUTR）

中斷和狀態(tài)寄存器（ I2Cx_ISR）

中斷清除寄存器（ I2Cx_ICR）

接收數(shù)據(jù)寄存器（%20I2Cx_RXDR）

發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器（ I2Cx_TXDR）

4、I2C的配置

I2C初始化流程

數(shù)據(jù)接收時(shí)序

數(shù)據(jù)發(fā)送時(shí)序

代碼分析

voidIIC_Config(void){I2C_InitTypeDefI2C_InitStruct;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);/*主機(jī)模式普通模式100kHZI2C時(shí)鐘頻率32000KHz使用模擬濾波器不使用數(shù)字濾波器上升時(shí)間100ns下降時(shí)間10ns*/I2C_InitStruct.I2C_Ack=I2C_Ack_Enable;I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress=I2C_AcknowledgedAddress_7bit;I2C_InitStruct.I2C_AnalogFilter=I2C_AnalogFilter_Enable;I2C_InitStruct.I2C_DigitalFilter=0x00;I2C_InitStruct.I2C_Mode=I2C_Mode_I2C;I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1=0x00;I2C_InitStruct.I2C_Timing=0x20D22E37;I2C_Init(I2C1,&I2C_InitStruct);}123456789101112131415161718192021222324

voidIIC_GPIO_Config(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE);/*PB9-I2C_SDAPB8-I2C_SCK*/GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStruct.GPIO_OType=GPIO_OType_OD;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);/*ConnectPXxtoI2C_SCL*/GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_1);/*ConnectPXxtoI2C_SDA*/GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_1);}123456789101112131415161718192021

voidIIC_Init(void){IIC_GPIO_Config();IIC_Config();I2C_Cmd(I2C1,ENABLE);}123456

5、例程：I2C與AT24C16進(jìn)行通訊

1）宏定義

#defineAT24Cxx_FLAG_TIMEOUT((uint32_t)0x1000)#defineAT24Cxx_LONG_TIMEOUT((uint32_t)(10*AT24Cxx_FLAG_TIMEOUT))#defineAT24Cxx_MAX_TRIALS_NUMBER300#defineAT24Cxx_OK0#defineAT24Cxx_FAIL1#defineAT24Cxx_I2CI2C1#defineAT24Cxx_PAGESIZE16#defineAT24Cxx_HW_Address0xA012345678910111213

2）AT24C02初始化

voidAT24CXX_Init(void){IIC_Init();AT24Cxx_Address=AT24Cxx_HW_Address;}12345

3）等待操作完成

uint32_tAT24Cxx_WaitEepromStandbyState(void){__IOuint32_tsEETrials=0;/*ConfigureCR2register:setSlaveAddressandendmode*/I2C_TransferHandling(AT24Cxx_I2C,AT24Cxx_Address,0,I2C_AutoEnd_Mode,I2C_No_StartStop);do{/*InitializesEETimeout*/AT24Cxx_Timeout=AT24Cxx_FLAG_TIMEOUT;/*ClearNACKF*/I2C_ClearFlag(AT24Cxx_I2C,I2C_ICR_NACKCF|I2C_ICR_STOPCF);/*Generatestart*/I2C_GenerateSTART(AT24Cxx_I2C,ENABLE);/*Waituntiltimeoutelapsed*/while(AT24Cxx_Timeout--!=0);/*Checkifthemaximumallowednumbeoftrialshasbeereached*/if(sEETrials++==AT24Cxx_MAX_TRIALS_NUMBER){/*Ifthemaximumnumberoftrialshasbeenreached,exitthefunction*/returnAT24Cxx_TIMEOUT_UserCallback();}}while(I2C_GetFlagStatus(AT24Cxx_I2C,I2C_ISR_NACKF)!=RESET);/*ClearSTOPF*/I2C_ClearFlag(AT24Cxx_I2C,I2C_ICR_STOPCF);/*ReturnsEE_OKifdeviceisready*/returnAT24Cxx_OK;}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142