一、IIC的定義

I2C(IIC,Inter－Integrated Circuit),兩線式串行總線,由PHILIPS開發用於連接微控制器及其外圍設備。IIC是一種多向控制總線，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爲實施數據傳輸的控制源。這種方式簡化信號傳輸總線。

它由數據線SDA和時鐘SCL構成的串行總線，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，可發送接收數據。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。

IIC是半雙工通信方式。

二、多主機I2C總線系統結構

2）多設備的使用舉例

每個接到I2C總線的設備都有一個唯一的地址

三、I2C協議

空閒狀態
開始信號
停止信號
應答信號
數據的有效性
數據傳輸

我們以鬥地主爲例：

1）空閒狀態

I2C總線總線的SDA和SCL兩條信號線同時處於高電平時，規定爲總線的空閒狀態。此時各個器件的輸出級場效應管均處在截止狀態，即釋放總線，由兩條信號線各自的上拉電阻把電平拉高。

2）起始信號與停止信號

起始信號：當SCL爲高期間，SDA由高到低的跳變；啓動信號是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號。
停止信號：當SCL爲高期間，SDA由低到高的跳變；停止信號也是一種電平跳變時序信號，而不是一個電平信號。

3）應答信號ACK

發送器每發送一個字節，就在時鐘脈衝9期間釋放數據線，由接收器反饋一個應答信號。應答信號爲低電平時，規定爲有效應答位（ACK簡稱應答位），表示接收器已經成功地接收了該字節；應答信號爲高電平時，規定爲非應答位（NACK），一般表示接收器接收該字節沒有成功。

對於反饋有效應答位ACK的要求是，接收器在第9個時鐘脈衝之前的低電平期間將SDA線拉低，並且確保在該時鐘的高電平期間爲穩定的低電平。如果接收器是主控器，則在它收到最後一個字節後，發送一個NACK信號，以通知被控發送器結束數據發送，並釋放SDA線，以便主控接收器發送一個停止信號P。

4）數據有效性

I2C總線進行數據傳送時，時鐘信號爲高電平期間，數據線上的數據必須保持穩定，只有在時鐘線上的信號爲低電平期間，數據線上的高電平或低電平狀態才允許變化。

即：數據在SCL的上升沿到來之前就需準備好。並在在下降沿到來之前必須穩定。

5）數據的傳送

在I2C總線上傳送的每一位數據都有一個時鐘脈衝相對應（或同步控制），即在SCL串行時鐘的配合下，在SDA上逐位地串行傳送每一位數據。數據位的傳輸是邊沿觸發。

STM32F4的IIC代碼如下：

IIC.c
#include "myiic.h"
#include "delay.h"

//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{			
  GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

  RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB時鐘

  //GPIOB8,B9初始化設置
  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8 | GPIO_Pin_9;
  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;//普通輸出模式
  GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_PP;//推輓輸出
  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_100MHz;//100MHz
  GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_UP;//上拉
  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化
	IIC_SCL=1;
	IIC_SDA=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;
}

IIC.h

#ifndef __MYIIC_H
#define __MYIIC_H
#include "sys.h" 

//IO方向設置
#define SDA_IN()  {GPIOB->MODER&=~(3<<(9*2));GPIOB->MODER|=0<<9*2;}	//PB9輸入模式
#define SDA_OUT() {GPIOB->MODER&=~(3<<(9*2));GPIOB->MODER|=1<<9*2;} //PB9輸出模式
//IO操作函數	 
#define IIC_SCL    PBout(8) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(9) //SDA	 
#define READ_SDA   PBin(9)  //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

四、EEPROM(24C02）的使用

總容量是256（2K/8)個字節。接口：IIC

芯片圖:

這裏的A0=A1=A2=0

24C02讀寫字節時序

寫：

讀：

24C02的代碼如下：

24cxx.c:
#include "24cxx.h" 
#include "delay.h" 				 

//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++;
	}
}

24cxx.h:
#ifndef __24CXX_H
#define __24CXX_H
#include "myiic.h"   

#define AT24C01		127
#define AT24C02		255
#define AT24C04		511
#define AT24C08		1023
#define AT24C16		2047
#define AT24C32		4095
#define AT24C64	    8191
#define AT24C128	16383
#define AT24C256	32767  
//Mini STM32開發板使用的是24c02，所以定義EE_TYPE爲AT24C02
#define EE_TYPE AT24C02
					  
u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr);							//指定地址讀取一個字節
void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite);		//指定地址寫入一個字節
void AT24CXX_WriteLenByte(u16 WriteAddr,u32 DataToWrite,u8 Len);//指定地址開始寫入指定長度的數據
u32 AT24CXX_ReadLenByte(u16 ReadAddr,u8 Len);					//指定地址開始讀取指定長度數據
void AT24CXX_Write(u16 WriteAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToWrite);	//從指定地址開始寫入指定長度的數據
void AT24CXX_Read(u16 ReadAddr,u8 *pBuffer,u16 NumToRead);   	//從指定地址開始讀出指定長度的數據

u8 AT24CXX_Check(void);  //檢查器件
void AT24CXX_Init(void); //初始化IIC
#endif

main.c:
#include "sys.h"
#include "delay.h"
#include "usart.h"
#include "led.h"
#include "lcd.h"
#include "24cxx.h"
#include "key.h"  

//要寫入到24c02的字符串數組
const u8 TEXT_Buffer[]={"Explorer STM32F4 IIC TEST"};
#define SIZE sizeof(TEXT_Buffer)	 
	
int main(void)
{ 
	u8 key;
	u16 i=0;
	u8 datatemp[SIZE];	
	NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//設置系統中斷優先級分組2
	delay_init(168);    //初始化延時函數
	uart_init(115200);	//初始化串口波特率爲115200
	
	LED_Init();					//初始化LED 
	KEY_Init(); 				//按鍵初始化  
	AT24CXX_Init();			//IIC初始化 
 			
 	while(AT24CXX_Check())//檢測不到24c02
	{
		printf("24C02 Check Failed!");
		delay_ms(500);
		printf("Please Check!      ");
		delay_ms(500);
		LED0=!LED0;//DS0閃爍
	}
	
	while(1)
	{
		key=KEY_Scan(0);
		if(key==KEY1_PRES)//KEY1按下,寫入24C02
		{
			printf("Start Write 24C02....");   
			AT24CXX_Write(0,(u8*)TEXT_Buffer,SIZE);
			printf("24C02 Write Finished!");  //提示傳送完成
		}
		if(key==KEY0_PRES)//KEY0按下,讀取字符串並顯示
		{
                        printf("Start Read 24C02.... ");
			AT24CXX_Read(0,datatemp,SIZE);
			printf("The Data Readed Is: \r\n ");//提示傳送完成
			printf("%s\r\n ",datatemp);
		}	   
	} 	    
}

STM32的I2C的原理與使用（24C02附代碼）

一、IIC的定義

二、多主機I2C總線系統結構

三、I2C協議

1）空閒狀態

2）起始信號與停止信號

3）應答信號ACK

4）數據有效性

5）數據的傳送

STM32F4的IIC代碼如下：

四、EEPROM(24C02）的使用

24C02的代碼如下：

STM32的SPI的原理與使用(W25Q128附代碼)

1、FreeRTOS及源碼下載/介紹

4、FreeRTOS任務的相關API函數

3、FreeRTOS的任務及相關名詞介紹

STM32的I2C的原理與使用（24C02附代碼）

Mac下配置sublime實現LaTeX

https://yachay.unat.edu.pe/blog/index.php?comment_area=format_blog&comment_component=blog&comment_co

linux以太網驅動總結