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STM32F4-------I2C通信

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STM32F4-------I2C通信

I2C:两线式串行总线,是由数据线SDA和时钟线SCL构成的串行总线,是一种半双工通信方式。


数据线SDA有时需要用做输入,有时需用做输出。需要通过MODER寄存器进行配置;


#define SDA_IN() {GPIOB->MODER&=~(3<<(9*2));GPIOB->MODER|=0<<9*2;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->MODER&=~(3<<(9*2));GPIOB->MODER|=1<<9*2;}
#define IIC_SCL PBout(8) //SCL
#define IIC_SDA PBout(9) //SDA输出
#define READ_SDA PBin(9) //SDA输入

I2C协议

    空闲状态;起始信号和停止信号;应答信号ACK;数据的有效性;数据传输;

1.空闲状态

数据线SDA和时钟线SCL同时处于高电*时,为I2C总线的空闲状态。


IIC_SDA = 1;
IIC_SCL = 1;

2.起始信号和停止信号

起始信号:在时钟线SCL为高电*时,数据线SDA由高跳变至低;
停止信号:在时钟线SCL为高电*时,数据线SDA由低跳变至高;
这两种信号是一种电*跳变时序信号,而不是一个电*信号。


//起始信号
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT();
IIC_SDA = 1;
IIC_SCL = 1;
delay_us(4);
IIC_SDA = 0;
delay_us(4);
IIC_SCL = 0;
}

//停止信号
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT();
IIC_SCL=0;
IIC_SDA=0;
delay_us(4);
IIC_SCL=1;
IIC_SDA=1;
delay_us(4);
}

3.应答信号ACK

发送器每发送一个字节,就在时钟脉冲9期间释放数据线,由接收器反馈一个应答信号。
应答信号为低电*时,为有效应答位(ACK);应答信号为高电*时,为非应答位(NACK),一般表示接收器接收该字节没有成功。
有效应答位(ACK):接收器在第9个时钟脉冲前的低电*期间将数据线SDA拉低,并且要保证在该时钟高电*期间数据线SDA为稳定的低电*。


//产生应答信号
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}

//不产生应答信号
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=0;
SDA_OUT();
IIC_SDA=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
}

//等待应答信号,返回1为接收应答成功,返回0为接收应答失败
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTim=0;
SDA_IN();
IIC_SDA=1;delay_us(1);
IIC_SCL=1;delay_us(1);
while(READ_SDA)
{
ucErrTim++;
if(ucErrTim>250)
{
IIC_Stop();
return 1;
}
}
IIC_SCL=0;
return 0;
}

4.数据的有效性

使用I2C总线进行数据传输时,时钟线SCL为高电*期间,数据线SDA上的数据必须保持稳定。在时钟线上的信号转为低电*时,数据线上的高电*或低电*状态才允许变化。


5.数据传输

逐位地串行发送数据,从高位开始发送。每一位数据都有一个时钟脉冲相对应。


//数据发送
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
u8 t;
SDA_OUT();
IIC_SCL=0;
for(t=0;t<8;t++)
{
IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
txd<<=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
}
}

//数据读取
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=0;
SDA_IN();
for(i=0;i<8;i++ )
{
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
receive<<=1;
if(READ_SDA)receive++;
delay_us(1);
}
if (!ack)
IIC_NAck();
else
IIC_Ack();
return receive;
}















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