当前位置: 首页 > news >正文

STM32通信协议-I2C

目录


一,IC2的协议规则

I2C总线是PHILIPS公司开发的两线式串行总线,I2C总线主要解决了单片机一对多通信的问题

两根通信线:SCL,SDA,同步,半双工通信,支持数据应答机制,支持总线挂载多设备。

好处:相比于USART通信,大大地节约了单片机宝贵的I/O资源,降低了PCB的布线成本

不同通信规则的衍生以及他们各自的应用场景

最先接触的USART串口通信,简单方便,但是它也有一定的缺点

  1. 不能远距离传输,衍生出RS232
  2. 通信速度慢,衍生出SPI
  3. 不能一对多通信,衍生出I2C

单片机怎样实现读取外挂寄存器模块?

程序完成之后,可以根据MPU6050的参考手册依据寄存器是否可读/写测试

如果外设对应的寄存器比较多,可以另起一个'.h'的头文件,用来存储寄存器的宏

你别说,学着还怪有意思

某一时刻有两个设备同时发送信号怎么办?

开漏输出“线与”的特性。

IC2的硬件电路规定

对于一个通信协议,必须在硬件和软件上都作出规定。硬件上的规定,根据通信协议的特点,研究电路应该怎样连接,端口的输入输出应该怎样配置,里面包含电路知识,我实在听得头大,有机会详细整理。

所有I2C设备的SCL和SDL连接一起

所有设备的SCL和SDL均要配置成开漏输出模式(电路知识),如果都配置成开漏输出模式,引脚的内部结构都是图2 ,只有下方的N-MOS管工作。输出0时MOS管打开时输出低电平;输出1时MOS管关闭时处于浮空状态,因此需要在SCL和SDL各添加一个上拉电阻,阻值一般在4.7k欧左右。

开漏输出加上拉电阻兼具输入和输出的功能。避免了引脚的频繁切换

所谓SDA的控制权就是如果主机使总线输出低电平,便是主机拥有控制权,如果从机使总线输出低电平,便是从机拥有SDA控制权。

void MyI2C_Init()
{RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);
}

                                                       图2

I2C的软件上的规定

传输数据的时序应该怎样规定,怎样传输一个字节,一个完整的时序包括哪些

        
1.起始信号

当从机捕获到SCL高电平、SDA下降沿这个时刻时,会自身复位,等待主机召唤,之后主机将SCL拉低,起始信号之后,SCL与SDA都是低电平。这时候SCL开始产生时钟信号,SDA开始被写入数据

//拉高或拉低SCL
void MyI2C_W_SCL(uint8_t BitValue)
{GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_10,(BitAction)BietValue);//延时的目的保证防止芯片频率过快MPU6050能够及时检测Delay_us(10);
}void MyI2C_W_SDA(uint8_t BitValue)
{GPIO_WriteBit(GPIOB,GPIO_Pin_11,(BitAction)BitValue);Delay_us(10);
}//读取SDA上的数据
uint8_t  MyI2C_R_SDA(void)
{uint8_t BitValue;BitValue=GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB,GPIO_Pin_11);Delay_us(10);  return BitValue;}//起始信号
void MyI2C_Start()
{MyI2C_W_SCL(1);MyI2C_R_SDA(1);MyI2C_W_SDA(0);MyI2C_W_SCL(0);}
 2.终止信号

当发送完最后一个字节接收应答后,主机会将SCL拉低再拉高,之后主机也会将SDA拉低再拉高

void MyI2C_Stop()
{MyI2C_W_SDA(0);MyI2C_W_SCL(1);MyI2C_W_SDA(1)}
3.主机发送一个字节

在SCL低电平期间,如果主机想发送0(高位先行),拉低SDA,否则反之,从机在SCL高电平期间读取,一低一高循环8次,即可发送一个字节,发送完后SCL处于低电平,并且在下一个时钟接受应答位

void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{uint8_t i=0;for(i=0;i<8;i++){MyI2C_R_SDA(Byte & (0x80 >> i));//SCL函数里有缓冲时间,博主说,没有缓冲时间,MPU6050也能反应过来MyI2C_W_SCL(1);MyI2C_W_SCL(0);}
}

4.主机接收一个字节

在SCL低电平期间,如果从机想发送0(高位先行),拉低SDA,否则反之,主机在SCL高电平期间读取,一低一高循环8次,即可接收一个字节。主机接收之前,输出1,表示将SDA的控制权让给从机。并且接受应答位之后是低电平,不需要再次拉低SCL

如果没接收到正确的应答位会怎样?

uint8_t MyI2C_ReceiveByte()
{uint8_t Byte=0x00;uint8_t i=0;//主机将SDA的控制权给从机MyI2C_W_SDA(1);for(i = 0; i < 8; i ++){MyI2C_W_SCL(1);if(MyI2C_R_SDA() == 1) {Byte |= (0x80 >> i);}  //其他位默认为0MyI2C_W_SCL(0);}return Byte;
}
5.发送应答  接收应答

接收应答:主机在发送一个字节之后,在下一个时钟接收一个数据,判断从机是否应答,

数据0表示应答,数据1,表示非应答。在这之前,主机需要将SDA的控制权给从机,

//发送应答
void MyI2C_SendACK(uint8_t ACK)
{MyI2C_R_SDA(ACK);MyI2C_W_SCL(1);MyI2C_W_SCL(0);}//接收应答
uint8_t MyI2C_ReceiveACK()
{uint8_t Ack=0;//将SDA的控制权给从机MyI2C_W_SDA(1);MyI2C_W_SCL(1);Ack=MyI2C_R_SDA();MyI2C_W_SCL(0);return Ack;
}

二,完整时序

指定地址写的完整时序

指定地址读的完整时序

一旦读写标志位为1,下一个字节立马转为读的时序,来不及寄存器指定,所以读取的便是当前地址指针指向的地址,所以完整时序如下:指定地址写+当前地址读的复合格式。

啃不下去了,休战2024-6-12 16:33,下次继续

//指定地址读完整时序
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddress,uint8_t Data)
{MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);MyI2C_ReceiveACK();MyI2C_SendByte(RegAddress);MyI2C_ReceiveACK();MyI2C_SendByte(Data);MyI2C_ReceiveACK();MyI2C_Stop();}//指定地址读完整时序
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddress)
{uint8_t Byte;MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS);MyI2C_ReceiveACK();MyI2C_SendByte(RegAddress);MyI2C_ReceiveACK();MyI2C_Start();MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDRESS | 0x01);MyI2C_ReceiveACK();Byte=MyI2C_ReceiveByte();MyI2C_SendACK(1);   //表示不希望对方发送数据MyI2C_Stop();return Byte;}

二,介绍STM32的I2C外设

使用硬件的方式实现I2C通信

STM32内部集成了硬件I2C收发电路,可以由硬件自动执行时钟生成、起始终止条件生成、应答收发、数据收发等功能,减轻CPU的负担。GPIO端口输入输出信号都来自I2C,所以端口需要配置成复用开漏输出模式。

http://www.lryc.cn/news/467239.html

相关文章:

  • 廉颇老矣尚能饭否,实践甘肃数据挖掘挑战赛作物与杂草的智能识别,基于YOLOv3全系列【tiny/l/spp】参数模型开发构建田间低头作物杂草智能化检测识别模型
  • 基于Django+Python的宾馆管理系统设计与实现
  • MySQL--mysql的安装
  • qt 构建、执行qmake、运行、重新构建、清除
  • 微软发布 Win11 22H2/23H2 十月可选更新KB5044380!
  • TensorFlow面试整理-TensorFlow 基础概念
  • Java实现HTTP代理的技巧与方法
  • MFC图形函数学习02——绘制像素点函数
  • Oracle CONNECT BY、PRIOR和START WITH关键字详解
  • gateway 整合 spring security oauth2
  • Unity3D学习FPS游戏(1)获取素材、快速了解三维模型素材(骨骼、网格、动画、Avatar、材质贴图)
  • Eclipse Java 构建路径
  • FileLink跨网文件摆渡系统:重构跨网文件传输新时代
  • macOS下QuickTime player+Blackhole录视频只录制系统声音
  • Vscode + EIDE +CortexDebug 调试Stm32(记录)
  • qt QApplication详解
  • C++ 图像处理框架
  • 基于知识图谱的美食推荐系统
  • 记录:网鼎杯2024赛前热身WEB01
  • java 提示 避免用Apache Beanutils进行属性的copy。
  • autMan框架对接Kook机器人
  • RK3568平台(camera篇)UVC AICamera集成
  • 【mod分享】极品飞车10魔改模组,全新UI,全新道路,全新建筑,高清植被,全新的道路围栏,全新的天空,体验另一种速度与激情
  • [实时计算flink]数据摄入YAML作业快速入门
  • CMOS 图像传感器:像素寻址与信号处理
  • React Native 项目使用Expo模拟器运行iOS和Android
  • 鸿蒙-键盘弹出时 promptAction.showToast 被遮盖
  • 十一、pico+Unity交互开发教程——手指触控交互(Poke Interaction)
  • Request2:Post请求和Json
  • 【C】数组及其字符串