STM32 IIC是什么意思

這篇文章主要介紹了STM32 IIC是什么意思，具有一定借鑒價值，感興趣的朋友可以參考下，希望大家閱讀完這篇文章之后大有收獲，下面讓小編帶著大家一起了解一下。

1、IIC定義

IIC 即Inter-Integrated Circuit(集成電路總線），這種總線類型是由飛利浦半導體公司（后被NXP收購）在八十年代初設計出來的一種簡單、雙向、二線制、同步串行總線，主要是用來連接整體電路(ICS) ，IIC是一種多向控制總線，也就是說多個芯片可以連接到同一總線結構下，同時每個芯片都可以作為實時數據傳輸的控制源。多主多從的通訊協議。

下文將結合NXP官方的IIC手冊講解IIC協議。下載鏈接見文末。

I2C串行總線一般有兩根信號線，一根是雙向的數據線SDA，另一根是時鐘線SCL。所有接到I2C總線設備上的串行數據SDA都接到總線的SDA上，各設備的時鐘線SCL接到總線的SCL上。速率最高400Kbit/s。

2、IIC協議規范

2.1 SDA和SCL信號

起始條件：SCL線是高電平時，SDA線從高電平向低電平切換。

停止條件：SCL線是高電平時，SDA線從低電平向高電平切換。

代碼實現

void I2C_Start(void)
{
  //IO輸出
  SDA_OUT(); 
  SCL_OUT(); 
  I2C_DELAY();
  //IO置高
  SDA_SET();  
  SCL_SET(); 
  //延時
  I2C_DELAY();  
  //為低
  SDA_CLR();
  I2C_DELAY();
  I2C_DELAY();
  SCL_CLR();
}

結束信號時類似的方式（不是動圖）

代碼實現

void I2C_Stop(void)
{
  //IO輸出
  SDA_OUT(); 
  SCL_OUT();
  //IO置0
  SDA_CLR();  
  SCL_CLR(); 
  I2C_DELAY();
  SCL_SET();
  //延時
  I2C_DELAY();  
  I2C_DELAY();
  I2C_DELAY();
  //SDA置1
  SDA_SET();
  I2C_DELAY();
  I2C_DELAY();
}

2.4 字節格式

SDA數據線上的每個字節必須是8位，每次傳輸的字節數量沒有限制。每個字節后必須跟一個響應位（ACK）。首先傳輸的數據是最高位（MSB)，SDA上的數據必須在SCL高電平周期時保持穩定，數據的高低電平翻轉變化發生在SCL低電平時期。

每一個字節后面跟著一個ACK，有ACK就可以繼續寫或讀。NACK，就停止

ACK：主機釋放總線，傳輸完字節最后1位后的SCL的高電處，從機拉低電平。

NACK：主機釋放總線，傳輸完字節最后1位后的SCL的高電處，從機無響應，總線為高電平。

動畫描述寫入的過程

代碼實現

uint8_t I2C_Send_byte(uint8_t data)
{
  uint8_t k;
  //發送8bit數據
  for(k=0;k<8;k++){
    
    I2C_DELAY();
    if(data&0x80){
      SDA_SET();
    }
    else{
      SDA_CLR();
    }
    data=data<<1;
    I2C_DELAY();
    SCL_SET();
    I2C_DELAY();
    I2C_DELAY();
    SCL_CLR();
  }
  //延時讀取ACK響應
  I2C_DELAY();
  SDA_SET();
  //置為輸入線
  SDA_IN();
  I2C_DELAY();
  SCL_SET();   
  I2C_DELAY(); //這里出現了問題，延時變的無限大
  //讀數據
  k=SDA_READ();
  if(k){ NACK響應
    return 0;
  }
  I2C_DELAY();
  SCL_CLR();
  I2C_DELAY();
  SDA_OUT();
  if(k){ NACK響應
    return 0;
  }
  return 1;
}
 
uint8_t I2C_Receive_byte(uint8_t flg)
{
  uint8_t k,data;
  //接收8bit數據
  //置為輸入線
  
  SDA_IN();
  data=0;
  for(k=0;k<8;k++){
    I2C_DELAY();
    SCL_SET();
    I2C_DELAY();
    //讀數據
    data=data |SDA_READ();
    data=data<<1;
    I2C_DELAY();
    SCL_CLR();
    I2C_DELAY(); 
  }
  data=data>>1; //往回移動1次
  //返回ACK響應
  //置為輸出線
  SDA_OUT();
  if(flg){
    SDA_SET(); //輸出1-NACK
  }else{
    SDA_CLR();//輸出0-ACK
  }
  I2C_DELAY();
  SCL_SET();
  I2C_DELAY();
  I2C_DELAY();
  SCL_CLR();
  I2C_DELAY();
  SDA_OUT();
  //返回讀取的數據
  return (uint8_t)data;
}

2.5 從機地址和讀寫位

這里只說7位地址，前7位為地址，最后一位為讀寫位，1表示讀操作，0表示寫操作

主機立即讀從機數據，從第一個字節

3、計算IIC的頻率

通信頻率由主機掌控，也就是代碼中的延時函數決定的

從上面，我們得知最高速為400Kbit/s。我們設計300Kbit/s。

速率300Kbit/s，對應周期1/300ms=10/3us≈3us，4分頻就是3/4us。

我們使用的延時是，1/120MHZ*3*30 =3/4us

也就是頻率是300Kbit/s

和SPI類似，時鐘下降沿時，數據轉換，時鐘上升沿時，采樣數據。也就是時鐘高電平數據有效。

/*120Mhz時鐘時，當ulCount為1時，函數耗時3個時鐘，延時=3*1/120us=1/40us*/
/*
SystemCoreClock=120000000
us級延時,延時n微秒
SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3000000));
ms級延時,延時n毫秒
SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3000));
m級延時,延時n秒
SysCtlDelay(n*(SystemCoreClock/3));
*/
 
#if defined   (__CC_ARM) /*!< ARM Compiler */
__asm void
SysCtlDelay(unsigned long ulCount)
{
    subs    r0, #1;
    bne     SysCtlDelay;
    bx      lr;
}
#elif defined ( __ICCARM__ ) /*!< IAR Compiler */
void
SysCtlDelay(unsigned long ulCount)
{
    __asm("    subs    r0, #1\n"
       "    bne.n   SysCtlDelay\n"
       "    bx      lr");
}
 
#elif defined (__GNUC__) /*!< GNU Compiler */
void __attribute__((naked))
SysCtlDelay(unsigned long ulCount)
{
    __asm("    subs    r0, #1\n"
       "    bne     SysCtlDelay\n"
       "    bx      lr");
}
 
#elif defined  (__TASKING__) /*!< TASKING Compiler */                           
/*無*/
#endif /* __CC_ARM */
 
 
/*
 * @brief  SysCtlDelay
 * @param  ulCount 延時值，必須大于0
 * @retval None
 */
void SysCtlDelay_IIC(unsigned long ulCount)
{
    SysCtlDelay(ulCount);
}
 
 
/定義時鐘頻率,300KHz
#define I2C_DELAY()  SysCtlDelay_IIC(30)

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