STM32通信接口学习：I2C通信

1.两根通信线：（同步半双工）

SCL：串行时钟线

SDA：串行数据线

2.带数据应答；支持总线挂载多设备（一主多从，多主多从）

3.硬件规定：

主机权利：任何时候，主机完全掌控SCL线；空闲状态，主机可以发出对SDA的控制，只有在从机发送数据和应答时，主机才会转交SDA控制权给从机

从机权利：任何时候，都只能被动读取SCL线；从机不能主动发起对SDA的控制，只有在主机发送读取从机的命令后或从机应答时，可以获取SDA控制权

硬件电路：所以I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起

SCL和SDA各外置弱上拉电阻，均配置成开漏输出（只能输出低电平）

4.软件规定：（主要看时序图)

起始条件：SCL高电平，同时SDA下降沿，且最终都处于低电平

终止条件：SCL高电平，同时SDA上升沿，且最终都处于高电平

发送一个字节：SCL低电平时，主机将数据位依次放到SDA上（高位先行），然后释放SCL，在SCL高电平时，从机读取数据位，依次循环上述八次，即可发送一个字节（可以看出主机对时序掌控的主导地位）

接收一个字节：SCL低电平，从机将数据位依次放到SDA上（高位先行），然后释放SCL，在SCL高电平时，主机读取数据位，依次循环上述八次，即可发送一个字节

发送应答：主机在接受完一个字节后，发送一位数据，0表示应答

接受应答：主机在发送完一个字节后，接受一位数据，判断从机是否应答，0表示应答

5.从机地址：

每个从机设备地址都要不一样，有的7位，有的10位

设备地址可在芯片手册里找到，一般器件地址最后几位时可以在电路中改变的（由引脚电平切换)

6.I2C时序：

指定地址写：指定设备指定地址写入指定数据；起始+从机地址位+读写位（0表示写）+应答位+指定地址+指定数据+应答+指定数据+应答。。。+非应答+停止 （写入一次数据后，地址指针自动+1）

当前地址读：读取指定设备的当前地址指针指示的地址里的从机数据；起始+从机地址位+读写位（1表示读）+应答位+读的时序。。。+非应答+停止

指定地址读：假指定地址写（到指定地址这一步，不写数据）+当前地址读；起始+从机地址位+读写位（0表示写）+应答位+指定地址+起始+从机地址位+读写位（1表示读）+应答位+读的时序。。。+非应答+停止

7.通信一般目的：方便主机读取从机的寄存器数据

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MPU6050

（把PS和RM手册看一遍）

1.6轴姿态传感器：测量XYZ轴的加速度（加速度计A），角速度（陀螺仪传感器G)；

9轴：3轴加速度，角速度，磁场强度

10轴：3轴加速度，角速度，磁场强度，1个气压强度

2.数据融合得到姿态角（欧拉角）：装置相对于初始三个轴的夹角

3.3轴加速度计：静态稳定性；3轴陀螺仪：角速度积分得粗略角度，有动态稳定性

4.参数：

16位ADC模拟信号，范围（有符号数）：-32768-32767；加速度计满量程选择（最大AD值对应加速度的最大量程是多少）：正负2，4，8，16（g）；陀螺仪满量程选择：正负250，500，1000，2000（度每秒）  （量程越小，测量越精细；运动剧烈选大量程）；可配置的数字低通滤波器（数据抖动厉害时可加，配置滤波器参数越大，输出数据抖动越小)；可配置的时钟源；可配置的采样分频 （分频越小，AD转换越快）

5.I2C从机地址：1101 000（AD0=0）(0x68,如果它要当从机地址时，还需要将0x68左移一位（0xD1）后在加上读写位）；1101 001（AD0=1）

6.内部的传感器（相当于一个可变电阻）产生模拟电压，进行AD转换后得到的传感器数据放入数据寄存器，读取寄存器就可以得传感器测量值；转换是内部自动进行的

7.XCL XDA引脚通常用于外接磁力计或气压计

8.每个传感器都有一个自测单元；使能自测，读数据，再失能自测，读数据，两数据相减得自测响应，若在芯片手册的自测响应范围内，则说明芯片正常

9.有电荷泵升压

10.FIFO 先入先出寄存器 对数据流缓存

11.DMP 芯片内部自带的姿态解算的硬件算法

12.上电默认是睡眠模式，需要解除

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软件I2C读写MPU6050 代码部分：

配置SCL和SDA（GPIO初始化）->写好6个时序基本单元

拼接基本时序成数据帧

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硬件I2C

1.STM32内部集成了硬件I2C收发电路；支持可变多主机模型；支持DMA；支持7位/10位地址；10位地址：11110+2位地址+1位读写位+8位地址；兼容SMBus协议

2.引脚固定；对应GPIO口要配置成复用、开漏输出模式

3.发送：数据写入数据寄存器，移位寄存器为空时，数据就转到移位寄存器，然后发送

4硬件I2C读写MPU6050.代码部分

配置I2C外设 初始化->控制外设电路 实现读写时序

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1.  |=：可以把一个字节的某些位置1，而不影响其他位

&=：可以把一个字节的某些位清0，而不影响其他位

^=：可以把一个字节的某些位取反，而不影响其他位