【記錄】IIC

標籤：

概要

IIC（IIC，inter-Integrated circuit）,兩線式串列匯流排，用於MCU和外設間的通訊。
IIC只需兩根線：資料線SDA和時鐘線SCL。以半雙工方式實現MCU和外設之間資料轉送，速度可達400kbps。

多主機I2C匯流排結構

注意SDA和SCL兩根匯流排需要上拉，使匯流排處於空閑狀態。

IIC協議空閑狀態

協議規定，SDA和SCL同時為高電平時，匯流排處於空閑狀態。上拉電阻保證電平處於高電平。

起始訊號和停止訊號

起始訊號：SCL為高電平時，SDA電平發生高到低的跳變
停止訊號：SCL為高電平時，SDA電平發生低到高的跳變

應答訊號

發送器每發送完一個位元組（8個脈衝），在第9個脈衝間釋放匯流排，接收器返回一個ACK訊號，協議規定，低電平為有效應答，高電平為無效應答。

資料有效性

協議對有效資料進行了規定：即時鐘訊號為高電平期間，資料必須保持穩定，時鐘訊號低電平期間，資料線上的電平才允許變化。也就是說，資料在時鐘訊號到來前必須準備好，並保持到時鐘訊號的下降沿之後。

資料轉送

I2C為同步傳輸，時鐘控制資料位元的傳輸，邊沿觸發。

驅動程式

直接引用實驗中的代碼。測試沒問題。

起始訊號

//產生IIC起始訊號void IIC_Start(void){    SDA_OUT();     //sda線輸出    IIC_SDA=1;            IIC_SCL=1;    delay_us(4);    IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low     delay_us(4);    IIC_SCL=0;//鉗住I2C匯流排，準備發送或接收資料 }   

停止訊號

//產生IIC停止訊號void IIC_Stop(void){    SDA_OUT();//sda線輸出    IIC_SCL=0;    IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high    delay_us(4);    IIC_SCL=1;     IIC_SDA=1;//發送I2C匯流排結束訊號    delay_us(4);                                }

有效應答

//產生ACK應答void IIC_Ack(void){    IIC_SCL=0;    SDA_OUT();    IIC_SDA=0;    delay_us(2);    IIC_SCL=1;    delay_us(2);    IIC_SCL=0;}

無效應答

//不產生ACK應答          void IIC_NAck(void){    IIC_SCL=0;    SDA_OUT();    IIC_SDA=1;    delay_us(2);    IIC_SCL=1;    delay_us(2);    IIC_SCL=0;}   

發送單位元組

//IIC發送一個位元組//返回從機有無應答//1，有應答//0，無應答           void IIC_Send_Byte(u8 txd){                            u8 t;       SDA_OUT();          IIC_SCL=0;//拉低時鐘開始資料轉送    for(t=0;t<8;t++)    {                      IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;        txd<<=1;              delay_us(2);   //對TEA5767這三個延時都是必須的        IIC_SCL=1;        delay_us(2);         IIC_SCL=0;          delay_us(2);    }    } 

接收單位元組

//讀1個位元組，ack=1時，發送ACK，ack=0，發送nACK   u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack){    unsigned char i,receive=0;    SDA_IN();//SDA設定為輸入    for(i=0;i<8;i++ )    {        IIC_SCL=0;         delay_us(2);        IIC_SCL=1;        receive<<=1;        if(READ_SDA)receive++;           delay_us(1);     }                        if (!ack)        IIC_NAck();//發送nACK    else        IIC_Ack(); //發送ACK       return receive;}

EEPROM

24C02為IIC介面，容量為256位元組。

封裝如：

管腳定義：

裝置地址的高四位固定，中間為地址線定義的地址，最後一位為讀寫位。
由於A0,A1,A2設定為0，所以
讀的時候：Device Address = 0xA1;
寫的時候：Device Address = 0xA0;

24C02位元組寫時序

1. 起始訊號
2. 寫裝置地址，Device Address = 0xA0;
3. 等待應答
4. 確定寫入的EEPROM地址即WORD ADDRESS
5. 等待應答
6. 向SDA資料線上寫入資料DATA
7. 等待應答
8. 停止訊號

//在AT24CXX指定地址寫入一個資料//WriteAddr  :寫入資料的目的地址    //DataToWrite:要寫入的資料void AT24CXX_WriteOneByte(u16 WriteAddr,u8 DataToWrite){                                                                                                IIC_Start();      if(EE_TYPE>AT24C16)    {        IIC_Send_Byte(0XA0);        //發送寫命令        IIC_Wait_Ack();        IIC_Send_Byte(WriteAddr>>8);//發送高地址       }else IIC_Send_Byte(0XA0+((WriteAddr/256)<<1));   //發送器件地址0XA0,寫資料       IIC_Wait_Ack();        IIC_Send_Byte(WriteAddr%256);   //發送低地址    IIC_Wait_Ack();                                                            IIC_Send_Byte(DataToWrite);     //發送位元組                                 IIC_Wait_Ack();                        IIC_Stop();//產生一個停止條件     delay_ms(10);    }

24C02位元組讀時序

1. 起始訊號
   2.寫裝置地址，Device Address = 0xA0;
2. 等待應答
3. 確定寫入的EEPROM地址即WORD ADDRESS
4. 等待應答
5. 起始訊號
6. 讀裝置地址，Device Address = 0xA1;
7. 等待應答
8. 讀SDA上資料
9. 等待應答
10. 停止訊號

//在AT24CXX指定地址讀出一個資料//ReadAddr:開始讀數的地址  //傳回值  :讀到的資料u8 AT24CXX_ReadOneByte(u16 ReadAddr){                     u8 temp=0;                                                                                   IIC_Start();      if(EE_TYPE>AT24C16)    {        IIC_Send_Byte(0XA0);       //發送寫命令        IIC_Wait_Ack();        IIC_Send_Byte(ReadAddr>>8);//發送高地址          }else IIC_Send_Byte(0XA0+((ReadAddr/256)<<1));   //發送器件地址0XA0,寫資料          IIC_Wait_Ack();     IIC_Send_Byte(ReadAddr%256);   //發送低地址    IIC_Wait_Ack();         IIC_Start();               IIC_Send_Byte(0XA1);           //進入接收模式                IIC_Wait_Ack();      temp=IIC_Read_Byte(0);             IIC_Stop();//產生一個停止條件           return temp;}

參考

STM32F3與 F4 系列 Cortex M4 核心編程手冊
STM32F4xxx中文參考手冊
STM32F4xxx英文參考手冊
STM32F4 開發指南(寄存器版)

【記錄】IIC