STM32F030_I2C详细配置说明

本文主要总结STM32F030_I2C的相关功能与源代码分享。

I2C（Inter－Integrated Circuit）总线是由PHILIPS公司开发的两线式串行总线，用于连接微控制器及其外围设备。是微电子通信控制领域广泛采用的一种总线标准。它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简单，器件封装形式小，通信速率较高等优点。I2C 总线支持任何IC 生产工艺(CMOS、双极型）。通过串行数据（SDA）线和串行时钟 （SCL）线在连接到总线的器件间传递信息。每个器件都有一个唯一的地址识别（无论是微控制器——MCU、LCD 驱动器、存储器或键盘接口），而且都可以作为一个发送器或接收器（由器件的功能决定）。除了发送器和接收器外，器件在执行数据传输时也可以被看作是主机或从机（见表1）。主机是初始化总线的数据传输并产生允许传输的时钟信号的器件。此时，任何被寻址的器件都被认为是从机。

STM32F030当然也内置了I2C模块，通过I2C进行与EEPROM进行通讯，快速存储数据。

在进行I2C模块学习前，我们应该先了解AT24Cxx的串行CMOS E2PROM，STM32F030开发板上的EEPROM主要是AT24C02。

AT24C16的存储容量为16K bit，内容分成256页，每页8Byte，共2048Byte。

AT24C16支持I2C，总线数据传送协议I2C，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，由于A0、A1和A2可以组成000~111八种情况，即通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C16器件连接到总线上，通过进行不同的配置进行选择器件。

● I2C 总线规范 rev03 兼容性：
－ 从机模式和主机模式
－ 多主机功能
－ 标准模式（高达 100kHz）
－ 快速模式（高达 400kHz）
－ 超快速模式（高达 1 MHz）
－ 7 位和 10 位地址模式
－ 多个 7 位从地址（2 个地址， 其中一个可屏蔽）
－ 所有 7 位地址应答模式
－ 广播呼叫
－ 可编程建立和保持时间
－ 易用的事件管理
－ 可选的时钟延长
－ 软件复位
● 1 字节缓冲带 DMA 功能
● 可编程的模拟和数字噪声滤波器
以下附加功能根据产品具体配备（见 23.3 节： I2C 具体功能配备） ：
● SMBus 规范 2.0 版的兼容性：
－ 硬件 PEC（包错误检查） 的生成和验证， 带 ACK 控制
－ 命令和数据的应答控制
－ 地址解析协议（ARP） 的支持
－ 主机和设备支持
－ SMBus 报警
－ 超时和空闲状态检测
● 与 PMBus 版本 1.1 标准兼容
● 独立的时钟： 允许 I2C 选择一个独立的时钟源通信速度相对于 PCLK 可独立调整
● 根据地址匹配事件从 STOP 模式唤醒。

I2C时钟树

I2C时钟要求

I2C总线协议

查看STM32f030x数据手册

了解USART的运行原理

查看STM32F030开发板原理图和封装图

电脑装有keil等编译软件

控制寄存器 1（ I2Cx_CR1）



控制寄存器 2（ I2Cx_CR2）



本机地址 1 寄存器（ I2Cx_OAR1）


本机地址 2 寄存器（ I2Cx_OAR2）

时序寄存器（ I2Cx_TIMINGR）

超时寄存器（ I2Cx_TIMEOUTR）

中断和状态寄存器（ I2Cx_ISR）





中断清除寄存器（ I2Cx_ICR）

接收数据寄存器（%20I2Cx_RXDR）

发送数据寄存器（ I2Cx_TXDR）

I2C初始化流程

数据接收时序

数据发送时序

代码分析

voidIIC_Config(void){I2C_InitTypeDefI2C_InitStruct;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);/*主机模式普通模式100kHZI2C时钟频率32000KHz使用模拟滤波器不使用数字滤波器上升时间100ns下降时间10ns*/I2C_InitStruct.I2C_Ack=I2C_Ack_Enable;I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress=I2C_AcknowledgedAddress_7bit;I2C_InitStruct.I2C_AnalogFilter=I2C_AnalogFilter_Enable;I2C_InitStruct.I2C_DigitalFilter=0x00;I2C_InitStruct.I2C_Mode=I2C_Mode_I2C;I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1=0x00;I2C_InitStruct.I2C_Timing=0x20D22E37;I2C_Init(I2C1,&I2C_InitStruct);}123456789101112131415161718192021222324

voidIIC_GPIO_Config(void){GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct;RCC_AHBPeriphClockCmd(RCC_AHBPeriph_GPIOB,ENABLE);/*PB9-I2C_SDAPB8-I2C_SCK*/GPIO_InitStruct.GPIO_Mode=GPIO_Mode_AF;GPIO_InitStruct.GPIO_OType=GPIO_OType_OD;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_8;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);GPIO_InitStruct.GPIO_Pin=GPIO_Pin_9;GPIO_Init(GPIOB,&GPIO_InitStruct);/*ConnectPXxtoI2C_SCL*/GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource8,GPIO_AF_1);/*ConnectPXxtoI2C_SDA*/GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource9,GPIO_AF_1);}123456789101112131415161718192021

voidIIC_Init(void){IIC_GPIO_Config();IIC_Config();I2C_Cmd(I2C1,ENABLE);}123456

1）宏定义

#defineAT24Cxx_FLAG_TIMEOUT((uint32_t)0x1000)#defineAT24Cxx_LONG_TIMEOUT((uint32_t)(10*AT24Cxx_FLAG_TIMEOUT))#defineAT24Cxx_MAX_TRIALS_NUMBER300#defineAT24Cxx_OK0#defineAT24Cxx_FAIL1#defineAT24Cxx_I2CI2C1#defineAT24Cxx_PAGESIZE16#defineAT24Cxx_HW_Address0xA012345678910111213

2）AT24C02初始化

voidAT24CXX_Init(void){IIC_Init();AT24Cxx_Address=AT24Cxx_HW_Address;}12345

3）等待操作完成

uint32_tAT24Cxx_WaitEepromStandbyState(void){__IOuint32_tsEETrials=0;/*ConfigureCR2register:setSlaveAddressandendmode*/I2C_TransferHandling(AT24Cxx_I2C,AT24Cxx_Address,0,I2C_AutoEnd_Mode,I2C_No_StartStop);do{/*InitializesEETimeout*/AT24Cxx_Timeout=AT24Cxx_FLAG_TIMEOUT;/*ClearNACKF*/I2C_ClearFlag(AT24Cxx_I2C,I2C_ICR_NACKCF|I2C_ICR_STOPCF);/*Generatestart*/I2C_GenerateSTART(AT24Cxx_I2C,ENABLE);/*Waituntiltimeoutelapsed*/while(AT24Cxx_Timeout--!=0);/*Checkifthemaximumallowednumbeoftrialshasbeereached*/if(sEETrials++==AT24Cxx_MAX_TRIALS_NUMBER){/*Ifthemaximumnumberoftrialshasbeenreached,exitthefunction*/returnAT24Cxx_TIMEOUT_UserCallback();}}while(I2C_GetFlagStatus(AT24Cxx_I2C,I2C_ISR_NACKF)!=RESET);/*ClearSTOPF*/I2C_ClearFlag(AT24Cxx_I2C,I2C_ICR_STOPCF);/*ReturnsEE_OKifdeviceisready*/returnAT24Cxx_OK;}123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142