如何配置硬件IIC

IIC英文全稱：Inter Integrated Circuit，集成電路總線，是飛利浦公司在八十年代開發(fā)的一種串行、同步、半雙工總線。

IIC總線協(xié)議無非就是幾樣?xùn)|西：起始信號、停止信號、應(yīng)答信號、以及數(shù)據(jù)有效性。大家學(xué)習(xí)了正點(diǎn)原子的IIC實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該很了解IIC時(shí)序。正點(diǎn)原子使用的是軟件模擬IIC，也就是用IO口模擬出IIC時(shí)序去通信。使用硬件IIC，就可以不用管時(shí)序信號，配置好之后就可以產(chǎn)生時(shí)序。雖說ST的硬件IIC很雞肋，但是某些方面還是比軟件模擬IIC稍微強(qiáng)一點(diǎn)。

下面列出一個(gè)硬件IIC和軟件IIC的對比表

軟件IIC整個(gè)流程很清晰，假如出了bug，你能很快找到問題，硬件IIC就需要?jiǎng)佑肈S100示波器去看波形，波形的查看教程可以參考以下推文

《嵌入式工程師必備技能—如何使用示波器查看IIC波形》

https://mp.weixin.qq.com/s/lnSORSbXeNJe-QVwW0EVbg

其實(shí)很多時(shí)候是在管腳上考量使用軟件IIC。硬件IIC雖然被聽說吐槽過千百遍，但是有些人還是有興趣想使用STM32的IIC外設(shè)的，那么本文就教一下大家使用硬件IIC，側(cè)重于使用（這里使用的是F1 HAL庫）。

首先，先看HAL庫給IIC定義好的結(jié)構(gòu)體，這里主要講解IIC初始化結(jié)構(gòu)體

ClockSpeed：IIC的傳輸速率，主要看從機(jī)，從機(jī)AT24C02是最大為400kHz，低于400kHz即可。

DutyCycle：SCL線時(shí)鐘占空比，就是低電平與高電平的比值，沒有嚴(yán)格限制，選擇2:1或者16:9即可。

OwnAddress1：STM32的IIC設(shè)備的自身地址，掛載在IIC總線上的器件每一個(gè)都有自己唯一地址，作為主機(jī)也不例外。特別注意：這里地址的設(shè)置不要跟從機(jī)一樣即可。

AddressingMode：地址的位數(shù)是使用7位還是10位，這要看從機(jī)了。對于AT24C02來說，直接使用7位。

DualAddressMode：用來配置是否支持雙設(shè)備地址，沒有用到可以不配置。

OwnAddress2：STM32的IIC設(shè)備的自身地址，是否有效取決于DualAddressMode成員的設(shè)置。

GeneralCallMode：廣播呼叫模式，作為從機(jī)時(shí)使用，通常用不上。

NoStrethMode：時(shí)鐘線延長，也是作為從機(jī)時(shí)使用的，通常用不上。

在IIC實(shí)驗(yàn)例程中，編寫hwiic_init如下：

這里是調(diào)用HAL_I2C_Init函數(shù)對IIC進(jìn)行初始化，在IIC的初始化回調(diào)函數(shù)中就要使能I2C1時(shí)鐘以及對相關(guān)引腳進(jìn)行初始化，特別注意GPIO口的模式(復(fù)用開漏輸出)，這部分代碼比較簡單就不列出來了。

初始化完成后，使用HAL庫提供的IIC發(fā)送和接收函數(shù)，函數(shù)如下：

hi2c：IIC的句柄結(jié)構(gòu)體地址。

DevAddress：從機(jī)的設(shè)備地址，這里并不是通訊地址。

MemAddress：要寫入的地址。

MemAddSize：地址的長度。

pData：要寫入的數(shù)據(jù)的地址。

Size：寫入數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)

Timeout：函數(shù)執(zhí)行的超時(shí)時(shí)間。

以往的AT24C02的寫操作函數(shù)和讀操作函數(shù)，函數(shù)體內(nèi)一堆代碼，現(xiàn)在只是幾行代碼。

at24c02寫一字節(jié)函數(shù)代碼如下:

at24c02讀一字節(jié)函數(shù)代碼如下：

假如說直接用HAL_I2C_Mem_Write來編寫連續(xù)寫函數(shù)，就有頁寫限制，也就是最多8字節(jié)，當(dāng)你寫入的數(shù)據(jù)大于8字節(jié)時(shí)，就會出現(xiàn)錯(cuò)誤了。

所以編寫at24c02的連續(xù)寫函數(shù)最好就是調(diào)用at24c02_write_one_byte這個(gè)函數(shù)接口。

最終可以比對一下相同數(shù)據(jù)量的傳輸下，軟件模擬IIC和硬件IIC的速度對比。

硬件IIC的配置使用還是挺簡單的，速度上面還是比模擬IIC快，假如說是驅(qū)動(dòng)OLED屏幕的話，可以試用一下硬件IIC提高一下刷新率，得到更好的顯示效果。

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