STM32-IIC 配置解說

STM32-IIC 配置解說（原創(chuàng)）STM32 - I2C 簡介 ：I2C 總線接口連接微控制器和串行 I2C 總線。它提供多主機(jī)功能，控制所有 I2C總線特定的時(shí)序、協(xié)議、仲裁和定時(shí)。支持標(biāo)準(zhǔn)和快速兩種模式，另外 STM32的 I2C 可以使用 DMA 方式操作。本文主要以一個(gè)實(shí)例來介紹 STM32-I2C 的配置方式和具體在工程中通過調(diào)用哪些庫函數(shù)來實(shí)現(xiàn)I2C 器件的通信。實(shí)例：寫入數(shù)據(jù)到器件 AT24C02 并將存入的數(shù)據(jù)讀出好，我們先來講講 STM32 I2C 模塊的端口基本配置，由 STM32 中文參考手冊可以查到在使用 I2C 時(shí)對應(yīng)的引腳要配置成哪種模式。 SCL 和 SDA 引腳都配置成開漏復(fù)用輸出
本人用的是 STM32F103VET6，它有 2 個(gè) I2C 接口。 I/O 口定義為 PB6-I2C_SCL，
PCB7-I2C1_SDA； PB10-I2C_SCL， PB11-I2C_SDA，由手冊可以查出對應(yīng)的端口。
圖文如下：
調(diào)用庫函數(shù)將 I2C 端口配置好（本文使用的是 PB6、 PB7 端口）：
程序代碼如下：

void I2C_GPIO_Config(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //GPIO 結(jié)構(gòu)體定義
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能 I2C 的 IO 口

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD; // 開漏輸出
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化結(jié)構(gòu)體配置
}

void I2C_Mode_config(void)
{

RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);

I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;

I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;

I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;

I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 =0x0A;

I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable ;

I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;

I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;

I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);

I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);
}
好了， STM32 內(nèi)部的 I2C 模塊工作模式就這樣被設(shè)好了，接下來需要完成與外部器件
AT24C02（ EEPROM）進(jìn)行通信。將分兩部分進(jìn)行代碼解析，第一部分是：對 AT24C02 進(jìn)
行寫操作，第二部分：對 AT24C02 進(jìn)行讀操作。
第一部分（寫）：
備注： I2C_PageSize 為宏定義 #define I2C_PageSize 8 ;

void I2C_EE_BufferWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr, u16 NumByteToWrite)
{
u8 NumOfPage = 0, NumOfSingle = 0, Addr = 0, count = 0;
Addr = WriteAddr % I2C_PageSize;//查看輸入的地址是不是 8 的整數(shù)倍
count = I2C_PageSize - Addr;//表示距離下一頁頁首地址的距離（步伐數(shù)）
NumOfPage = NumByteToWrite / I2C_PageSize;//算出一共有多少頁
NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;//算出不夠一頁的數(shù)據(jù)的余數(shù)
if(Addr == 0) //如果輸入的地址是首頁地址
{
if(NumOfPage == 0) //如果不足一頁數(shù)據(jù)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);//調(diào)用寫函數(shù)， NumOfSingle 不
夠一頁的余數(shù)作為實(shí)參
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();//等待 EEPROM 器件完成內(nèi)部操作
}

else //如果數(shù)據(jù)有一頁以上
{
while(NumOfPage--)//用一個(gè) while 循環(huán)，執(zhí)行頁寫循環(huán)操作，有多少頁就寫多少次
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize); //調(diào)用寫函數(shù)，將
I2C_PageSize 變量作為實(shí)
參執(zhí)行頁寫
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();//等待 EEPROM 器件完成內(nèi)部操作
WriteAddr += I2C_PageSize;//每執(zhí)行完一次頁寫對應(yīng)的地址也需要移 8 個(gè)位
pBuffer += I2C_PageSize;//數(shù)據(jù)指針移 8 個(gè)位
}
if(NumOfSingle!=0)//如果有不足一頁的數(shù)據(jù)余數(shù)則執(zhí)行
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);//調(diào)用寫函數(shù)， NumOfSingle
不夠一頁的余數(shù)作為實(shí)參
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();//等待 EEPROM 器件完成內(nèi)部操作
}
}
}
else //輸入的地址不是首頁地址
{
if(NumOfPage== 0) //如果不足一頁
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);//調(diào)用寫函數(shù)， NumOfSingle 不
夠一頁的余數(shù)作為實(shí)參
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();//等待 EEPROM 器件完成內(nèi)部操作
}
else//如果有一頁或一頁以上
{
NumByteToWrite -= count;//將地址后續(xù)的缺省位置補(bǔ)上數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的多少就是 count
的值， NumByteToWrite 變量的值就是補(bǔ)上數(shù)據(jù)之后
還剩下未發(fā)送的數(shù)量
NumOfPage = NumByteToWrite / I2C_PageSize;//剩余的頁數(shù)
NumOfSingle = NumByteToWrite % I2C_PageSize;//不足一頁的數(shù)據(jù)數(shù)量
if(count != 0)//將地址后續(xù)的缺省位置補(bǔ)上數(shù)據(jù)
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, count);//調(diào)用寫函數(shù)，以 count 為實(shí)參，將地
址缺省下來的部分地址給填充
上數(shù)據(jù)
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();//等待 EEPROM 器件完成內(nèi)部操作
WriteAddr += count;//加上 count 后，地址就移位到下一頁的首地址
pBuffer += count;//數(shù)據(jù)指針移 count 個(gè)位
}
while(NumOfPage--)//將剩余的頁數(shù)數(shù)據(jù)寫入 EEPROM
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, I2C_PageSize);//調(diào)用寫函數(shù)，將
I2C_PageSize 變量作為實(shí)
參執(zhí)行頁寫
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();//等待 EEPROM 器件完成內(nèi)部操作
WriteAddr += I2C_PageSize;//將地址移 8 個(gè)位
pBuffer += I2C_PageSize; //將數(shù)據(jù)指針移 8 個(gè)位
}
if(NumOfSingle != 0)//將不足一頁的數(shù)據(jù)寫入 EEPROM
{
I2C_EE_PageWrite(pBuffer, WriteAddr, NumOfSingle);//調(diào)用寫函數(shù)， NumOfSingle
不夠一頁的余數(shù)作為實(shí)參
I2C_EE_WaitEepromStandbyState();//等待 EEPROM 器件完成內(nèi)部操作
}
}
}
}

在以上寫操作里面我們拿經(jīng)常被調(diào)用的 I2C_EE_PageWrite 函數(shù)還有
I2C_EE_WaitEepromStandbyState 函數(shù)并結(jié)合 STM32 中文參考手冊圖文進(jìn)行對照分析
請讀者在讀 I2C_EE_PageWrite 函數(shù)時(shí)請結(jié)合上述時(shí)序圖和下述代碼聯(lián)系一起看！
注： EEPROM_ADDRESS 為器件的地址，大家按照自己具體器件地址寫入即可，
例： #define EEPROM_ADDRESS 0xA0

void I2C_EE_PageWrite(u8* pBuffer, u8 WriteAddr, u8 NumByteToWrite)
{
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);//產(chǎn)生起始位
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); //清除 EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);//發(fā)送器件地
址
while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));
//ADDR=1，清除 EV6
I2C_SendData(I2C1, WriteAddr); //EEPROM 的具體存儲地址位置
while(! I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//移位寄
存器非空，數(shù)據(jù)寄存器已經(jīng)空，產(chǎn)生 EV8，發(fā)送數(shù)據(jù)到 DR 既可清除該事件
while(NumByteToWrite--) //利用 while 循環(huán) 發(fā)送數(shù)據(jù)
{
I2C_SendData(I2C1, *pBuffer); //發(fā)送數(shù)據(jù)
pBuffer++; //數(shù)據(jù)指針移位
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//清除
EV8
}
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);//產(chǎn)生停止信號
}

I2C_EE_WaitEepromStandbyState 這個(gè)函數(shù)，在每調(diào)用完寫操作函數(shù)后都調(diào)用這個(gè)函數(shù)，這
個(gè)函數(shù)是用來檢測 EEPROM 器件是否已經(jīng)完成內(nèi)部寫的操作，判斷器件完成操作后在進(jìn)行
下一步的操作！代碼如下：

void I2C_EE_WaitEepromStandbyState(void)
{
vu16 SR1_Tmp = 0;
do
{
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);//產(chǎn)生起始信號
SR1_Tmp = I2C_ReadRegister(I2C1, I2C_Register_SR1);//讀 SR1 寄存器
I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);//發(fā)送器件
地址清除事
件
}while(!(I2C_ReadRegister(I2C1, I2C_Register_SR1) & 0x0002));//如果接收不到從機(jī)的應(yīng)
答（ NACK）則說明 EEPROM 器件還在工作，直到完成操作跳出循環(huán)體！
I2C_ClearFlag(I2C1, I2C_FLAG_AF);//清除 AF 標(biāo)志位
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); //產(chǎn)生停止信號
}
第二部分（讀）：
由以上 AT24C02 讀時(shí)序圖可以知道：讀部分需要產(chǎn)生兩次起始信號
另外：主設(shè)備在從從設(shè)備接收到最后一個(gè)字節(jié)后發(fā)送一個(gè) NACK 。接收到 NACK 后，從設(shè)備
釋放對 SCL 和 SDA 線的控制；主設(shè)備就可以發(fā)送一個(gè)停止/ 重起始條件。
● 為了在收到最后一個(gè)字節(jié)后產(chǎn)生一個(gè) NACK 脈沖，在讀倒數(shù)第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)之后(在倒
數(shù)第二個(gè) RxNE 事件之后)必須清除 ACK 位。
● 為了產(chǎn)生一個(gè)停止/ 重起始條件，軟件必須在讀倒數(shù)第二個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)之后(在倒數(shù)第二
個(gè) RxNE 事件之后)設(shè)置 STOP/START 位。
● 只接收一個(gè)字節(jié)時(shí)，剛好在 EV6 之后(EV6_1 時(shí)，清除 ADDR 之后)要關(guān)閉應(yīng)答和停止條
件的產(chǎn)生位。
請讀者將代碼和圖結(jié)合在一起看！

void I2C_EE_BufferRead(u8* pBuffer, u8 ReadAddr, u16 NumByteToRead)//需要兩個(gè)起
始信號
{
while(I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY)); //調(diào)用庫函數(shù)檢測 I2C 器件是否處
于 BUSY 狀態(tài)
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);//開啟信號
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));//清除 EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Transmitter);//寫入器
件地址
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));//清
除 EV6
I2C_SendData(I2C1, ReadAddr); //發(fā)送讀的地址
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));//清除 EV8
I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);//開啟信號
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));//清除 EV5
I2C_Send7bitAddress(I2C1, EEPROM_ADDRESS, I2C_Direction_Receiver);//將器件地址
傳出，主機(jī)為讀
while(!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));//清除
EV6
while(NumByteToRead)
{
if(NumByteToRead == 1)//只剩下最后一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)進(jìn)入 if 語句
{
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE);//最后有一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)關(guān)閉應(yīng)答位
I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);//最后一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)使能停止位
}
if(I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)) //讀取數(shù)據(jù)
{
*pBuffer = I2C_ReceiveData(I2C1);//調(diào)用庫函數(shù)將數(shù)據(jù)取出到 pBuffer
pBuffer++; //指針移位
NumByteToRead--;//字節(jié)數(shù)減 1
}
}
I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE);//將應(yīng)答位使能回去，等待下次通信
}
STM32-IIC 配置解說到此告一段落！
如果有不正確的地方也請各位多多指教，本人及時(shí)糾正；歡
迎大家來和我相互交流學(xué)習(xí)，謝謝大家。