Stm32 iic初始化介绍

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本文详细介绍了STM32微控制器中I2C（Inter-Integrated Circuit）总线的配置与使用方法，包括初始化过程、起始及终止信号的生成、数据传输流程等关键技术点。

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2018/5/27

1.iic介绍：

iic （Inter_Integrated Circuit）集成电路总线，是一种二线制的同步串行总线，一共有着SCL(时钟线)和SDA(数据线)

2.配置步骤：

<1>:iic的初始化

按照对GPIO口的设置来配置iic相关的端口（这里以Stm32F103rc为例）

注:可以使用定义的方法先定义相应端口

//IO方向设置
#define SDA_IN()  {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}//1000 上拉输入
#define SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}//0011 推挽输出(50MHZ)
//IO操作函数	 
#define IIC_SCL    PCout(12) //SCL
#define IIC_SDA    PCout(11) //SDA	 
#define READ_SDA   PCin(11)  //输入SDA

void IIC_Init(void)
{					     
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
	//RCC->APB2ENR|=1<<4;//先使能外设IO PORTC时钟 
	RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );	//使能GPIOC时钟
	//IIC SCL(PC12)IIC SDA(PC11)   
	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_12|GPIO_Pin_11;//change the channel
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOC, &GPIO_InitStructure);
 
	IIC_SCL=1;//初始化拉高SCL
	IIC_SDA=1;//初始化拉高SDA
}

在初始化的时候，SDA和SCL都置为1，表示拉高闲置状态

<2>:产生起始信号

先将SDA和SCL置高，然后在SDA拉低时进行延时，然后将SCL拉低

void IIC_Start(void)
{
	SDA_OUT();     //sda线输出 0011 
	IIC_SDA=1;	  	  
	IIC_SCL=1;
	delay_us(4);//保持SCL稳定
 	IIC_SDA=0;// SDA开始从高向低跳变
	delay_us(4);
	IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}

<3>产生终止信号

先确定SCL SDA为拉低状态，然后在SCL拉高的期间实现SDA的拉高

void IIC_Stop(void)
{
	SDA_OUT();//sda线输出
	IIC_SCL=0;
	IIC_SDA=0;//准备进行跳变
 	delay_us(4);
	IIC_SCL=1; 
	delay_us(4);
	IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
								   	
}

<4>:等待信号

设置等待时间如果超过该时间则发送失败；

实现SCL=0 便于下一次数据的传输

//等待应答信号到来，将SCL SDA拉高 等待应答
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)//等待跳变值
{
	u8 ucErrTime=0;
	SDA_IN();      //SDA设置为输入  
	IIC_SDA=1;delay_us(1);	   
	IIC_SCL=1;delay_us(1);	 
	//SCL SDA拉高 等待接收器返回应答信号
	while(READ_SDA) 
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>250)//如果大于250，说明数据无效
		{
			IIC_Stop();//停止
			return 1;//返回，超过相应的时间 接收失败
		}
	}
	IIC_SCL=0;//钳位 方便下一次传输	   
	return 0;  
}

<5>:ACK应答（拉低SDA产生应答主机反馈信号）（升高SDA则不产生应答））

void IIC_Ack(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();//主机接收应答信号,相当于反馈信号
	IIC_SDA=0;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=0;
	//保证SDA为低的时候产生应答
}

void IIC_NAck(void)
{
	IIC_SCL=0;
	SDA_OUT();
	IIC_SDA=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=1;
	delay_us(2);
	IIC_SCL=0;
	//保证SDA为高的时候不产生应答
}

<6>发送字节（使用循环发送8字节，拉低SCL位实现字节的传输）

//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答	
//SCL在高电平的时候 无法改变SDA的数据 
//SCL为低电平的时候 可以改变SDA的数据 		  
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
	SDA_OUT(); 	    
    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
        IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;//获取最高位 然后移七位到达最低位
        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;	//等待下一次数据发送
		delay_us(2);
    }	 
}

<7>:读取字节，通过标志位主机是否应答（SCL=1开始读字节）

//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
	unsigned char i,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;//SCL为高电平的时候开始读取信号
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++; //最低位+1;
		delay_us(1); 
    }					 
    if (!ack)
        IIC_NAck();//发送nACK
    else
        IIC_Ack(); //发送ACK   
    return receive;
}

时序图还是很重要的！！！