STM32F446 HAL库学习笔记-I2C篇

本文介绍了如何使用STM32CubeMX创建STM32F446工程,并通过HAL库实现I2C驱动。详细步骤包括建立工程、导出工程及编写Master模式下的I2C驱动,涉及主要函数HAL_I2C_Master_Transmit和HAL_I2C_Master_Receive。

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概述

意法半导体的STM32F446支持多达4个I2C接口,其中,三个I2C接口支持标准速度(最大100 KHz),快速(最大400 KHz);一个I2C接口可以支持快速+(最大1 MHz)。本文对使用STM32F446 HAL库进行I2C驱动设计过程进行总结。

Step1:建立工程

在这里插入图片描述
使用STM32CubeMX工具,按照实际的硬件设计建立初始工程。例如,上图中示例选择I2C1作为I2C接口。

Step2:导出工程

配置好接口后,按照自己使用的Toolchain / IDE工具导出工程,如下图所示:
在这里插入图片描述导出工程代码后,就可以在IDE工具中进行I2C驱动的编写了。

Step3:编写驱动

STM32的I2C接口支持Master和Slave模式。在Master模式下,STM32对I2C器件进行读写操作。主要使用的接口函数包括:
1、HAL_I2C_Master_Transmit(I2C_HandleTypeDef *hi2c, uint16_t DevAddress, uint8_t *pData, uint16_t Size, uint32_t Timeout)

### STM32 硬件 I2C 学习教程 #### 1. 理解 STM32 硬件 I2C 的特点和挑战 STM32系列微控制器中的硬件I2C模块虽然功能强大,但也存在一些已知的问题。例如,在某些情况下可能会遇到死机现象[^2]。这可能是由于复杂的寄存器配置以及为了避开专利保护所采取的设计策略造成的。 #### 2. 配置 STM32 硬件 I2C 模块 要成功地利用STM32的硬件I2C接口进行数据交换,首先要正确初始化该外设并设定其工作参数。对于STM32F103而言,可以通过标准函数或HAL来进行这些操作[^3]。 ```c // 初始化I2C外设结构体定义 static void MX_I2C1_Init(void) { hi2c1.Instance = I2C1; hi2c1.Init.ClockSpeed = 100000; // 设置时钟频率为100kHz hi2c1.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2; hi2c1.Init.OwnAddress1 = 0; hi2c1.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT; hi2c1.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE; hi2c1.Init.OwnAddress2 = 0; hi2c1.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE; hi2c1.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE; HAL_I2C_Init(&hi2c1); } ``` 这段代码展示了如何通过调用`MX_I2C1_Init()`函数来完成对I2C1端口的基本设置过程,包括指定总线速度、地址长度等重要属性。 #### 3. 实现简单的读写操作 一旦完成了上述准备工作,则可以编写程序去执行具体的发送接收动作: ```c uint8_t data_to_send[] = {0x0A, 0x0B}; HAL_StatusTypeDef status; status = HAL_I2C_Master_Transmit(&hi2c1, (uint16_t)(SLAVE_ADDR << 1), data_to_send, sizeof(data_to_send), HAL_MAX_DELAY); if(status != HAL_OK){ Error_Handler(); } uint8_t received_data[2]; status = HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c1, (uint16_t)(SLAVE_ADDR << 1), received_data, sizeof(received_data), HAL_MAX_DELAY); if(status != HAL_OK){ Error_Handler(); } ``` 这里给出了两个例子——一个是向从设备发送一组字节;另一个是从目标节点获取相同大小的信息包。每次交互都伴随着错误处理机制以确保系统的稳定性。
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