如何配置硬件IIC

正点原子

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如何配置硬件IIC

       IIC英文全称：Inter Integrated Circuit，集成电路总线，是飞利浦公司在八十年代开发的一种串行、同步、半双工总线。

       IIC总线协议无非就是几样东西：起始信号、停止信号、应答信号、以及数据有效性。大家学习了正点原子的IIC实验，应该很了解IIC时序。正点原子使用的是软件模拟IIC，也就是用IO口模拟出IIC时序去通信。使用硬件IIC，就可以不用管时序信号，配置好之后就可以产生时序。虽说ST的硬件IIC很鸡肋，但是某些方面还是比软件模拟IIC稍微强一点。
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        下面列出一个硬件IIC和软件IIC的对比表

         

        软件IIC整个流程很清晰，假如出了bug，你能很快找到问题，硬件IIC就需要动用DS100示波器去看波形，波形的查看教程可以参考以下推文

      《嵌入式工程师必备技能—如何使用示波器查看IIC波形》
         https://mp.weixin.qq.com/s/lnSORSbXeNJe-QVwW0EVbg

       其实很多时候是在管脚上考量使用软件IIC。硬件IIC虽然被听说吐槽过千百遍，但是有些人还是有兴趣想使用STM32的IIC外设的，那么本文就教一下大家使用硬件IIC，侧重于使用（这里使用的是F1 HAL库）。

       首先，先看HAL库给IIC定义好的结构体，这里主要讲解IIC初始化结构体

         

       ClockSpeed：IIC的传输速率，主要看从机，从机AT24C02是最大为400kHz，低于400kHz即可。

       DutyCycle：SCL线时钟占空比，就是低电平与高电平的比值，没有严格限制，选择2:1或者16:9即可。

       OwnAddress1：STM32的IIC设备的自身地址，挂载在IIC总线上的器件每一个都有自己唯一地址，作为主机也不例外。特别注意：这里地址的设置不要跟从机一样即可。

       AddressingMode：地址的位数是使用7位还是10位，这要看从机了。对于AT24C02来说，直接使用7位。

       DualAddressMode：用来配置是否支持双设备地址，没有用到可以不配置。

       OwnAddress2：STM32的IIC设备的自身地址，是否有效取决于DualAddressMode成员的设置。

       GeneralCallMode：广播呼叫模式，作为从机时使用，通常用不上。

       NoStrethMode：时钟线延长，也是作为从机时使用的，通常用不上。

       在IIC实验例程中，编写hwiic_init如下：

         

       这里是调用HAL_I2C_Init函数对IIC进行初始化，在IIC的初始化回调函数中就要使能I2C1时钟以及对相关引脚进行初始化，特别注意GPIO口的模式(复用开漏输出)，这部分代码比较简单就不列出来了。

       初始化完成后，使用HAL库提供的IIC发送和接收函数，函数如下：

         

        hi2c：IIC的句柄结构体地址。

        DevAddress：从机的设备地址，这里并不是通讯地址。

        MemAddress：要写入的地址。

        MemAddSize：地址的长度。

        pData：要写入的数据的地址。

        Size：写入数据的个数

        Timeout：函数执行的超时时间。

        以往的AT24C02的写操作函数和读操作函数，函数体内一堆代码，现在只是几行代码。

       at24c02写一字节函数代码如下:

         

       at24c02读一字节函数代码如下：

         

       假如说直接用HAL_I2C_Mem_Write来编写连续写函数，就有页写限制，也就是最多8字节，当你写入的数据大于8字节时，就会出现错误了。

       所以编写at24c02的连续写函数最好就是调用at24c02_write_one_byte这个函数接口。

       最终可以比对一下相同数据量的传输下，软件模拟IIC和硬件IIC的速度对比。

       硬件IIC的配置使用还是挺简单的，速度上面还是比模拟IIC快，假如说是驱动OLED屏幕的话，可以试用一下硬件IIC提高一下刷新率，得到更好的显示效果。

D.lovers

StrethMode 是为了适配主从机通信速率不同步使用的。一般是在通信主动方还没准备好的时候拉住SCL。被动接收方则释放SCL，等待SCL上升沿来到后取数据。

xml2028

原子哥有没有基于标准库的硬件IIC配置

fuu

xml2028 发表于 2022-3-20 22:48
原子哥有没有基于标准库的硬件IIC配置
(引用自3楼)

ST官方的I2C DEMO，标准库