STM32的I2C通信

作者：時(shí)間：2016-11-10 來源：網(wǎng)絡(luò)

I2C總線是由NXP（原PHILIPS）公司設(shè)計(jì)，有十分簡(jiǎn)潔的物理層定義,其特性如下：

只要求兩條總線線路：一條串行數(shù)據(jù)線SDA，一條串行時(shí)鐘線SCL；
每個(gè)連接到總線的器件都可以通過唯一的地址和一直存在的簡(jiǎn)單的主機(jī)/從機(jī)關(guān)系軟件設(shè)定地址，主機(jī)可以作為主機(jī)發(fā)送器或主機(jī)接收器；
它是一個(gè)真正的多主機(jī)總線，如果兩個(gè)或更多主機(jī)同時(shí)初始化，數(shù)據(jù)傳輸可以通過沖突檢測(cè)和仲裁防止數(shù)據(jù)被破壞；
串行的8 位雙向數(shù)據(jù)傳輸位速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100kbit/s，快速模式下可達(dá)400kbit/s，高速模式下可達(dá)3.4Mbit/s；
連接到相同總線的IC 數(shù)量只受到總線的最大電容400pF 限制。

其典型的接口連線如下：

I2C的協(xié)議很簡(jiǎn)單：

數(shù)據(jù)的有效性

　　在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候，SDA線必須在時(shí)鐘的高電平周期保持穩(wěn)定，SDA的高或低電平狀態(tài)只有在SCL 線的時(shí)鐘信號(hào)是低電平時(shí)才能改變。

起始和停止條件

　　SCL 線是高電平時(shí)，SDA 線從高電平向低電平切換，這個(gè)情況表示起始條件；

　　SCL 線是高電平時(shí)，SDA 線由低電平向高電平切換，這個(gè)情況表示停止條件。

字節(jié)格式

　　發(fā)送到SDA 線上的每個(gè)字節(jié)必須為8 位，每次傳輸可以發(fā)送的字節(jié)數(shù)量不受限制。每個(gè)字節(jié)后必須處理一個(gè)響應(yīng)位。

應(yīng)答響應(yīng) 　　

數(shù)據(jù)傳輸必須帶響應(yīng)，相關(guān)的響應(yīng)時(shí)鐘脈沖由主機(jī)產(chǎn)生。在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間發(fā)送器釋放SDA 線（高）。　　

在響應(yīng)的時(shí)鐘脈沖期間，接收器必須將SDA 線拉低，使它在這個(gè)時(shí)鐘脈沖的高電平期間保持穩(wěn)定的低電平。

也就是說主器件發(fā)送完一字節(jié)數(shù)據(jù)后要接收一個(gè)應(yīng)答位（低電平），從器件接收完一個(gè)字節(jié)后要發(fā)送一個(gè)低電平。

尋址方式(7位地址方式)

　　第一個(gè)字節(jié)的頭7 位組成了從機(jī)地址，最低位（LSB）是第8 位，它決定了傳輸?shù)?普通的和帶重復(fù)開始條件的7位地址格式方向。第一個(gè)字節(jié)的最低位是

“0”，表示主機(jī)會(huì)寫信息到被選中的從機(jī)；

“1”表示主機(jī)會(huì)向從機(jī)讀信息。

當(dāng)發(fā)送了一個(gè)地址后，系統(tǒng)中的每個(gè)器件都在起始條件后將頭7 位與它自己的地址比較，如果一樣，器件會(huì)判定它被主機(jī)尋址，至于是從機(jī)接收器還是從機(jī)發(fā)送器，都由R/W 位決定。

仲裁

I2C是所主機(jī)總線，每個(gè)設(shè)備都可以成為主機(jī)，但任一時(shí)刻只能有一個(gè)主機(jī)。

stm32至少有一個(gè)I2C接口，提供多主機(jī)功能，可以實(shí)現(xiàn)所有I2C總線的時(shí)序、協(xié)議、仲裁和定時(shí)功能，支持標(biāo)準(zhǔn)和快速傳輸兩種模式，同時(shí)與SMBus 2.0兼容。

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