stm32f103--IIC實驗

IIC簡介(Inter－Integrated Circuit)

IIC總線是一種由 PHILIPS 公司開發的兩線式串行總線，用於連接微控制器及其外圍設備。它是由數據線 SDA 和時鐘 SCL 構成的串行總線，可發送和接收數據。在 CPU 與被控 IC 之間、IC 與 IC 之間進行雙向傳送，高速 IIC 總線一般可達 400kbps 以上。I2C 總線在傳送數據過程中共有三種類型信號， 它們分別是：開始信號、結束信號和應答信號。

開始信號：SCL 爲高電平時，SDA 由高電平向低電平跳變，開始傳送數據。(必備條件)

結束信號：SCL 爲高電平時，SDA 由低電平向高電平跳變，結束傳送數據。

應答信號：接收數據的 IC 在接收到 8bit 數據後，向發送數據的 IC 發出特定的低電平脈衝，表示已收到數據。CPU 向受控單元發出一個信號後，等待受控單元發出一個應答信號，CPU 接收到應答信號後，根據實際情況作出是否繼續傳遞信號的判斷。若未收到應答信號，由判斷爲受控單元出現故障。

IIC總線時序圖

代碼如下

//IIC 初始化
void IIC_Init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_Initure;
	__HAL_RCC_GPIOH_CLK_ENABLE(); //使能 GPIOH 時鐘
	//PH4,5 初始化設置
	GPIO_Initure.Pin=GPIO_PIN_4|GPIO_PIN_5;
	GPIO_Initure.Mode=GPIO_MODE_OUTPUT_PP; //推輓輸出
	GPIO_Initure.Pull=GPIO_PULLUP; //上拉
	GPIO_Initure.Speed=GPIO_SPEED_FAST; //快速
	HAL_GPIO_Init(GPIOH,&GPIO_Initure);
	IIC_SDA(1);
	IIC_SCL(1); 
}
//產生 IIC 起始信號
void IIC_Start(void)
{
	SDA_OUT(); //sda 線輸出
	IIC_SDA(1);
	IIC_SCL(1);
	delay_us(4);
	IIC_SDA(0);//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	delay_us(4);
	IIC_SCL(0);//鉗住 I2C 總線，準備發送或接收數據
}
//產生 IIC 停止信號
void IIC_Stop(void)
{
	SDA_OUT();//sda 線輸出
	IIC_SCL(0);
	IIC_SDA(0);//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
	delay_us(4);
	IIC_SCL(1); 
	IIC_SDA(1);//發送 I2C 總線結束信號
	delay_us(4);
}
//等待應答信號到來
//返回值：1，接收應答失敗
// 0，接收應答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
	u8 ucErrTime=0;
	SDA_IN(); //SDA 設置爲輸入
	IIC_SDA(1);delay_us(1);
	IIC_SCL(1);delay_us(1);
	while(READ_SDA){
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)
		{
			IIC_Stop();
			return 1;
		}
	 }
	IIC_SCL(0);//時鐘輸出 0 
	return 0; 
} 
//產生 ACK 應答
void IIC_Ack(void)
{
	IIC_SCL(0);
	SDA_OUT();
	IIC_SDA(0);
	delay_us(2);
	IIC_SCL(1);
	delay_us(2);
	IIC_SCL(0);
}
//不產生 ACK 應答
void IIC_NAck(void)
{
	IIC_SCL(0);
	SDA_OUT();
	IIC_SDA(1);
	delay_us(2);
	IIC_SCL(1);
	delay_us(2);
	IIC_SCL(0);
}
//IIC 發送一個字節
//返回從機有無應答
//1，有應答
//0，無應答
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{ 
	u8 t; 
	SDA_OUT(); 
	IIC_SCL(0);//拉低時鐘開始數據傳輸
	for(t=0;t<8;t++)
	{ 
		IIC_SDA((txd&0x80)>>7);
		txd<<=1; 
		delay_us(2); //對 TEA5767 這三個延時都是必須的
		IIC_SCL(1);
		delay_us(2); 
		IIC_SCL(0);
		delay_us(2);
	}
} 
//讀 1 個字節，ack=1 時，發送 ACK，ack=0，發送 nACK 
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	unsigned char i,receive=0;
	SDA_IN();//SDA 設置爲輸入
	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();//發送 nACK
	else
		IIC_Ack(); //發送 ACK 
	return receive;
}

包含的宏定義

#ifndef __MYIIC_H
#define __MYIIC_H
#include "sys.h"
   	   		   
//IO方向設置
#define SDA_IN()  {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}
#define SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}

//IO操作函數	 
#define IIC_SCL    PCout(12) //SCL
#define IIC_SDA    PCout(11) //SDA	 
#define READ_SDA   PCin(11)  //輸入SDA 

//IIC所有操作函數
void IIC_Init(void);                //初始化IIC的IO口				 
void IIC_Start(void);				//發送IIC開始信號
void IIC_Stop(void);	  			//發送IIC停止信號
void IIC_Send_Byte(u8 txd);			//IIC發送一個字節
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);		//IIC讀取一個字節
u8 IIC_Wait_Ack(void); 				//IIC等待ACK信號
void IIC_Ack(void);					//IIC發送ACK信號
void IIC_NAck(void);				//IIC不發送ACK信號

void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);
u8 IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr);	  
#endif

24cxx.c

//初始化 IIC 接口
void AT24CXX_Init(void)
{
	IIC_Init();		//IIC 初始化
}
//在 AT24CXX 指定地址讀出一個數據
//ReadAddr:開始讀數的地址
//返回值 :讀到的數據
u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr)
{
	u8 temp=0;
	IIC_Start(); 
	if(EE_TYPE>AT24C16)
	{
		IIC_Send_Byte(0XA0); //發送寫命令
		IIC_Wait_Ack();
		IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);//發送高地址
	}else 
		IIC_Send_Byte(0XA0+((ReadAddr/256)<<1)); //發送器件地址 0XA0,寫數據
	IIC_Wait_Ack(); 
	IIC_Send_Byte(ReadAddr%256); //發送低地址
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Start(); 
	IIC_Send_Byte(0XA1); //進入接收模式
	IIC_Wait_Ack();
	temp=IIC_Read_Byte(0);
	IIC_Stop();//產生一個停止條件
	return temp;
}
//在 AT24CXX 指定地址寫入一個數據
//WriteAddr :寫入數據的目的地址
//DataToWrite:要寫入的數據
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite)
{
	IIC_Start(); 
	if(EE_TYPE>AT24C16)
	{
		IIC_Send_Byte(0XA0); //發送寫命令
		
		IIC_Wait_Ack();
		IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//發送高地址
	}else
		 IIC_Send_Byte(0XA0+((WriteAddr/256)<<1)); //發送器件地址 0XA0,寫數據
	IIC_Wait_Ack();
	IIC_Send_Byte(WriteAddr%256); //發送低地址
	IIC_Wait_Ack(); 
	IIC_Send_Byte(DataToWrite); //發送字節
	IIC_Wait_Ack(); 
	IIC_Stop();//產生一個停止條件
	delay_ms(10);
}
//在 AT24CXX 裏面的指定地址開始寫入長度爲 Len 的數據
//該函數用於寫入 16bit 或者 32bit 的數據.
//WriteAddr :開始寫入的地址
//DataToWrite:數據數組首地址
//Len :要寫入數據的長度 2,4
void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len)
{ 
	u8 t;
	for(t=0;t<Len;t++)
	{
		AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr+t,(DataToWrite>>(8*t))&0xff);
	}
 }
//在 AT24CXX 裏面的指定地址開始讀出長度爲 Len 的數據
//該函數用於讀出 16bit 或者 32bit 的數據.
//ReadAddr :開始讀出的地址
//返回值 :數據
//Len :要讀出數據的長度 2,4
u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len)
{ 
	u8 t;
	u32 temp=0;
	for(t=0;t<Len;t++)
	{
		temp<<=8;
		temp+=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr+Len-t-1); 
	}
	return temp;
}
//檢查 AT24CXX 是否正常
//這裏用了 24XX 的最後一個地址(255)來存儲標誌字.

//如果用其他 24C 系列,這個地址要修改
//返回 1:檢測失敗
//返回 0:檢測成功
u8 AT24CXX_Check(void)
{
	u8 temp;
	temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);//避免每次開機都寫 AT24CXX
	if(temp==0X55)
			return 0;
		else//排除第一次初始化的情況
		{
		AT24CXX_WriteOneByte(255,0X55);
		temp=AT24CXX_ReadOneByte(255);
		if(temp==0X55)return 0;
		}
	return 1;
}
//在 AT24CXX 裏面的指定地址開始讀出指定個數的數據
//ReadAddr :開始讀出的地址 對 24c02 爲 0~255
//pBuffer :數據數組首地址
//NumToRead:要讀出數據的個數
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead)
{
	while(NumToRead)
	{
		*pBuffer++=AT24CXX_ReadOneByte(ReadAddr++);
		NumToRead--; 
		}
	} 
//在 AT24CXX 裏面的指定地址開始寫入指定個數的數據
//WriteAddr :開始寫入的地址 對 24c02 爲 0~255
//pBuffer :數據數組首地址
//NumToWrite:要寫入數據的個數
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)
{
	while(NumToWrite--) {
		AT24CXX_WriteOneByte(WriteAddr,*pBuffer);
		WriteAddr++;
		pBuffer++;
	}
 }

主函數

//要寫入到 24c02 的字符串數組
const u8 TEXT_Buffer[]={"Apollo STM32F7 IIC TEST"};
#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)
int main(void)
{
	u8 key;
	u16 i=0;
	u8 datatemp[SIZE]; 
	Cache_Enable(); //打開 L1-Cache
	HAL_Init(); //初始化 HAL 庫
	Stm32_Clock_Init(432,25,2,9); //設置時鐘,216Mhz 
	delay_init(216); //延時初始化
	uart_init(115200); //串口初始化
	LED_Init(); //初始化 LED
	KEY_Init(); //初始化按鍵
	SDRAM_Init(); //初始化 SDRAM
	AT24CXX_Init(); //初始化 24C02
	POINT_COLOR=RED;
}