基于STM8的IIC协议--协议篇

最新推荐文章于 2024-01-11 22:42:28 发布

Twiwbom_

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分类专栏： STM8 文章标签： STM8 IIC协议

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Twiwbom_/article/details/96133040

本文详细介绍了基于STM8的IIC协议，包括起始信号、停止信号、应答信号、发送数据和接收数据的过程。通过理解这些核心函数，可以实现STM8与I2C设备的有效通信。

1. 综述

　　I2C(IIC，Inter-Integrated Circuit)，两线式串行总线，由PHILIPS公司开发用于连接微控制器及其外围设备。

　　它是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU和被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，高速IIC总线一般可达400kbps以上。但在STM8中，400kHZ已经是最快速度了。

2.关于STM8S103手册的I2C简介

芯片手册中只对I2C的特点进行了简单的讲解，但并未深入解析其中的过程。

3. I2C详细解析

　　I2C总共由五个核心函数，分别为：①起始信号②停止信号③应答信号④发送数据⑤接收数据，通过这五个核心基本函数就能于大多数的传感进行通信了。

3.1 起始信号

　　当SCL为高电平期间，SDA由高电平到低电平的跳变过程；起始信号是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号，如图虚线框所示。

3.2 停止信号

　　当SCL为高电平期间，SDA由低电平到高电平的跳变过程；停止信号也是一种电平跳变时序信号，而不是一个电平信号，如图虚线框所示。

3.3 应答信号

　　I2C的数据字节定义为8位长，对于发送端每发送1个字节后，需要将数据线(SDA)释放，由接收端反馈一个应答信号(ACK)。应答信号为低电平时，则将其规定为有效信号(ACK简称应答位)，表示接收端已经成功接收了该字节；应答位为高电平时，规定为非应答位(NACK)，一般表示接收端没有成功接收该字节。

　　对于反馈有效应答位ACK的要求是，接收端在第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。如果接收端是主机，则在它接收到最后一个字节后，发送一个NACK信号，以通知发送端结束数据发送，并释放SDA线，以便主机接收端发送一个停止信号。

3.4 发送数据

　　在发送起始信号后开始通信，主机发送一个8位数据。然后，主机释放SDA线并等待从从机发出得确认信号(ACK)。详细过程请看4.3.7代码示例。

3.5 接收数据

　　在发送起始信号后开始通信，主机发送一个8位数据。然后，从机收到数据返回一个确认信号(ACK)给主机,这时候主机才开始接收数据，待主机接收数据完成后，发送一个NACK信号给从机，以通知接收端结束数据接收。详细过程请看4.3.8代码示例。

3.6 数据有效性

　　I2C总线进行数据传送时，时钟信号为高电平期间，数据线上的数据必须保持稳定，只有在时钟线上的信号为低电平期间，数据线上的高电平或低电平状态才允许变化。

3.7 I2C通信总过程

4. 例程

4.1 编译环境：

　　我的编译环境是IAR，这款软件是现在STM8的主流平台，比较推荐。不过我打算等到STCubeMX更新出比较方便的版本后再去使用Keil5，因为我在用STM32的时候就是利用Keil5，的确很方便，你们也可以学着用一下。

4.2 主芯片：

　　我的主芯片是STM8S系列中的103，其中STM8S的003、005、和103、105，配置一样（外设和CPU频率，FLASH），在代码相同的情况下均可进行烧写。

4.3 代码&解析

　　I2C的基本函数代码我已经和传感的代码区隔开来，可以移植，几乎适用于市面上使用I2C驱动的传感器。

4.3.1 SDA、SCL引角初始化

1   //IIC引脚 
2   GPIO_Init(IIC_SCL_GPIO_Port, IIC_SCL_Pin, GPIO_MODE_OUT_PP_HIGH_FAST);
3   GPIO_Init(IIC_SDA_GPIO_Port, IIC_SDA_Pin, GPIO_MODE_OUT_PP_HIG