寒假学习之stm32（16）----IIC通信协议

背景知识：

https://zh.wikipedia.org/wiki/I%C2%B2C

I2C模块接收和发送数据，并将数据从串行转换成并行，或并行转换成串行。可以开启或禁止中断。接口通过数据引脚(SDA)和时钟引脚(SCL)连接到I2C总线。允许连接到标准(高达100kHz)或快速(高达400kHz)的I2C总线

默认情况下，I2C接口总是工作在从模式。从从模式切换到主模式，需要产生一个起始条件。
接口可以下述4种模式中的一种运行：
● 从发送器模式
● 从接收器模式
● 主发送器模式
● 主接收器模式
该模块默认地工作于从模式。接口在生成起始条件后自动地从从模式切换到主模式；当仲裁丢失或产生停止信号时，则从主模式切换到从模式。允许多主机功能。

关于 stm32的IIC的硬件上，在网上多数都在讨论各种bug，比如无法加入外部中断之类，所以，我们用两个引脚模拟出IIC通信的过程，在结合外部支持IIC协议的外设，从而实现IIC功能

我们可以定义两个引脚的其中一个为SDA（数据线），SCL（时钟线）
为了让两个引脚模拟出IIC通信，我们首先应该了解一下一个完整的IIC通信过程所经历的几个步骤：

在不进行通信时，IIC的通信引脚（SDA,SCL）应当同时置高，这就是IIC通信的空闲状态，且看：

voidIIC_Init(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB,ENABLE);//使能GPIOB时钟GPIO_InitStructure.GPIO_Pin=GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;//推挽输出GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStructure);GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7);//PB6,PB7输出高}1234567891011

```//产生IIC起始信号voidIIC_Start(void){SDA_OUT();//sda线输出IIC_SDA=1;IIC_SCL=1;delay_us(4);IIC_SDA=0;//START:whenCLKishigh,DATAchangeformhightolowdelay_us(4);IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据}123456789101112

SCL串行时钟的配合下，在SDA上逐位地串行传送每一位数据。数据位的传输是边沿触发。但是要注意数据传输时候的数据有效性判断。在IIC中，SCL为高电平期间SDA的电平必须保持不变，该数据才允许被传输，否则为无效数据，如图：

代码如下：

//IIC发送一个字节//返回从机有无应答//1，有应答//0，无应答voidIIC_Send_Byte(u8txd){u8t;SDA_OUT();IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输for(t=0;t>7;if((txd&0x80)>>7)IIC_SDA=1;elseIIC_SDA=0;txd<<=1;delay_us(2);//对TEA5767这三个延时都是必须的IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;delay_us(2);}}//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACKu8IIC_Read_Byte(unsignedcharack){unsignedchari,receive=0;SDA_IN();//SDA设置为输入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();//发送nACKelseIIC_Ack();//发送ACKreturnreceive;}12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546

在IIC中，数据的传输不允许连续进行，在每个字节(byte)传送完成之后，必须给一个应答信号才会继续进行下一个字节的传输。对于反馈有效应答位ACK的要求是，接收器在第9个时钟脉冲之前的低电平期间将SDA线拉低，并且确保在该时钟的高电平期间为稳定的低电平。（那前八个脉冲呢？当然是给了传输的那个字节用了！一个字也八位啊！！）

//产生ACK应答voidIIC_Ack(void){IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=0;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;}//不产生ACK应答voidIIC_NAck(void){IIC_SCL=0;SDA_OUT();IIC_SDA=1;delay_us(2);IIC_SCL=1;delay_us(2);IIC_SCL=0;}12345678910111213141516171819202122

与起始信号相反，在SCL为高期间，将SDA置为高（此时，IIC总线有重新归于空闲状态）

//产生IIC停止信号voidIIC_Stop(void){SDA_OUT();//sda线输出IIC_SCL=0;IIC_SDA=0;//STOP:whenCLKishighDATAchangeformlowtohighdelay_us(4);IIC_SCL=1;IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号delay_us(4);}1234567891011

//初始化IIC接口voidAT24CXX_Init(void){IIC_Init();}//在AT24CXX指定地址读出一个数据//ReadAddr:开始读数的地址//返回值:读到的数据u8AT24CXX_ReadOneByte(u16ReadAddr){u8temp=0;IIC_Start();if(EE_TYPE>AT24C16){IIC_Send_Byte(0XA0);//发送写命令IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);//发送高地址IIC_Wait_Ack();}elseIIC_Send_Byte(0XA0+((ReadAddr/256)>8);//发送高地址}else{IIC_Send_Byte(0XA0+((WriteAddr/256)<(8*t))&0xff);}}//在AT24CXX里面的指定地址开始读出长度为Len的数据//该函数用于读出16bit或者32bit的数据.//ReadAddr:开始读出的地址//返回值:数据//Len:要读出数据的长度2,4u32AT24CXX_ReadLenByte(u16ReadAddr,u8Len){u8t;u32temp=0;for(t=0;t