STM32基于CubeMX与Simulink的模块开发——IIC官方例程学习

模块学习

IIC Controller Write

帮助：I2C 控制器写入 - 将数据写入 I2C 外围设备或 I2C 外围设备 注册 - Simulink - MathWorks 中国

输入

Data:写入的数据内容

输出

status：输出的状态（uint8_t）

当Output error status开启时才能使用

参数

I2C module:使用I2C哪个端口（I2C1|I2C2…）

Peripheral byte orde: 外围字节顺序

• BigEndian（默认） - 最高有效字节首先通过I2C总线
• LittleEndian - 最低有效字节首先通过I2C总线

Peripheral address via ：选择外设地址写入方式

• Dialog（默认）: 内置对话框输入
• inport:外部输入框

Peripheral address：外设地址

Enable register access address mode：启用寄存器访问地址模式

当启用的时候：

未启用的时候：

Peripheral register address：寄存器地址 （uint8_t）

以8位无符号整数或十六进制格式指定此地址。要用8位无符号整数指定地址，请使用uint8（），例如“uint8”（20）。要以十六进制格式指定地址，请使用hex2dec（），例如’hex2dec’（‘20’）’。

I2C寄存器读/写帮助：支持 I2C 通信 - MATLAB & Simulink - MathWorks 中国

Remove stop bit at the end of data transfer (Repeated start)

如果未选择该参数，则数据块会发送 STOP 条件。这条件表示该块已终止数据传输， I2C 总线可供任何其他 I2C 控制器模块启动 新的读/写操作。

当您选择此参数时，模块会发送另一个 START 条件 后跟 Address 和 Read/Write bit。该区块发送任意数量的 以递归方式启动条件。这种重复的 START 条件允许写入操作到外围设备，而无需释放总线。没有其他 控制器块中断操作。

Send no acknowledgement at the end of the transfer

当您选择此参数时，I2C控制器读取块会向外围设备发送一个带有最后字节的NACK（不确认）位。

当外围设备接收到NACK时，它会等待来自I2C控制器块的STOP条件。控制器块生成STOP条件以中止传输，或生成重复的START条件以开始新的传输。

当您取消选择此参数时，I2C控制器读取块会在每个字节的末尾向外围设备发送一个ACK（确认）位。ACK表示I2C控制器读取块已准备好从外围设备读取下一个字节。

IIC Controller Read

模块帮助：I2C Controller Read - Read data from I2C peripheral device or I2C peripheral device register - Simulink - MathWorks 中国

基本上与IIC Controller Write 差不多，就不过多讲解了

官方例程

链接：使用 I2C 将数据读取和写入 STM32 处理器板上的加速度计 - MATLAB & Simulink - MathWorks 中国

确定读/写设备地址：基于 I2C 的加速度计的默认地址为 7 位 0011001b，所以我们配置为七位外设地址。

实际上地址为：读：0X33 写：0X32 ,但是在 STM32 Embedded Coder I2C 控制器读写模块中，R/W 位由驱动程序模块管理。因此，您应该使用 7 位外设地址（例如，0011001b 或 0x19）。

模型学习

我们来看看stm32_Ex_i2c_read3AutoIncrement的模型

写入数据部分

Initialize Function 模块：在发生模型初始化事件时执行子系统

模块帮助：Initialize Function - 在发生模型初始化事件时执行子系统 - Simulink - MathWorks 中国

初始化设置：使用I2C，向设备地址0X19的寄存器地址0X20写入数据（01010111）

通过数据手册可知0X20为CTRL_REG1_A的寄存器地址，在使用该模块前需要配置该寄存器才可使用

其功能为

输出数据速率（ODR位）

操作模式（CTRL_REG4_A中的LPen位和HR位）

启用/禁用单个轴。（Xen、Yen和Zen比特）

大家了解一下就行，重点不在这里，不懂可以去看官方帮助！

读取数据部分

设备的加速度分为X Y Z三轴，分别在以下寄存器中：

将其从各个寄存器读出再组合将获得值

1.单个寄存器读取

分别从各个寄存器中读取数据，再组合成各个轴的数据

具体配置如图：无符号单字节，1个字节的数据长度

2.多个寄存器一起读取

前面几节中的示例模型使用了 7 位 output register address。例如，OUT_X_L_A 的地址为 **0b010 1000（0x28）。**当最高有效位 （MSB） 设置为 1 时。此设置使地址能够自动递增。7 个最低有效位代表实际的寄存器地址，而最高有效位使能地址自动递增。

该模型将寄存器地址设置为 **0b1010 1000 （0xA8），**使能自增。在此模式下，寄存器地址自动增加，以允许从连续的内存地址读取多个字节。根据要读取的字节数，您可以在 I2C 控制器读取块中设置数据类型和数据长度值。

读取外设地址0X19的寄存器地址0XA8的值，读取3个16位的数据

多字节读取其实位Burst模式

【STM32】软件I2C（支持多字节）_stm32i2c接口配置-优快云博客

看了一些教程其中并未“提到当最高有效位 （MSB） 设置为 1 时。此设置使地址能够自动递增”这一说法

可能是这个芯片独有的功能！！！！

CubeMX配置

目前网上很多配置CubeMX的教程,其实配置和软件开发一样，不一样的在第一节新建工程也提到过，大家可以去看一下

STM32 I2C通信协议+CubeMx配置_cubemx配置i2c-优快云博客

时钟标准模式（Standard Mode，100000Hz）\ 时钟快速模式（Fast Mode，400000Hz）

【STM32】HAL库 STM32CubeMX教程十二—IIC(读取AT24C02 )_hal iic-优快云博客

一般配置这些即可

总结

我们先在 Initialize Function 模块中配置一下设备的初始化功能，再读取基本的数据，读取数据可分单字节和多字节连续读取。

但是通过学习IIC的通讯协议发现多字节读取的流程应该是

1.发送从机地址+写功能

2.发送寄存器地址

3.发送从机地址+读功能

但是官方例程中并不是这种读法！！！！
IIC多字节读取_i2c读多个字节-优快云博客

看到一张图

其中的随机读取和有序读取并不一样，上述为随机读取，而官方例程位顺序读取。

基础通信协议之 IIC详细讲解 - 知乎中做了详细的讲解

IIC有三种读取方法：读取当前，随机读，有序写

I2C协议 读数据的时候为啥要发送几次地址 （Dummy Write 哑写） - Doreen的FPGA自留地 - 博客园中对随机读取做出了解释

随机读取：这里存在一个叫做哑写（Dummy Write ）的操作，目的是为了 更新 I2C 从设备的微控制器 的内部字节地址计数器（ internal address counter）。

为什么会有哑写的操作呢？跟字节地址计数器有什么关系？

这就要先了解I2C 从设备的一些特性。有些设备支持当前地址读和随即地址读， 以及 连续读操作 这三种模式。 I2C 从设备的微控制器 的内部字节地址计数器 会根据每读一个数据或者写一个数据就累加1，直到累加到31（写操作） 或者是累加到页尾（读操作）。

如果直接发送器件地址（也就是进行当前地址读），那么它读出来的是当前计数器所指的地址：（因为只要不断电，the internal address counter 就会保持之前的值， 比如之前先对计数器0指的地址写了一个数据，此时计数器会累加到1， 然后接着进行当前地址读操作，此时读出的数据将是计数器1所指的地址的数据。）

总的来说就是：连续两次读取同一个寄存器的值，第二次读到的是下一位寄存器的值，所以如果需要连续多次读取相同寄存器的值，需要此操作清除内部地址计数器