本帖最后由 rui199009 于 2015-11-3 19:08 编辑
10天前发了两篇帖子，分别是机智云代码介绍和can总线的学习。今天就来学习下另一种通信方式：IIC通信（I2C）。IIC通信和can总线不同，can总线的两根通信线分别代表CANH和CANL，不需要时钟。耳IIC通信却需要时钟进行同步，因此IIC由数据线和时钟线构成。其中 IIC的时钟线和数据线的高低电平只要在通信协议的标准范围内都可以，但是要注意的是不同芯片的IIC电压范围不同，有的需要加电平转换芯片，防止芯片被烧毁。
IIC通信有两种实现方式，一种是硬件IIC，另一种是模拟IIC。硬件IIC较为快速，占用资源少，只需要配置相关寄存器就可以使用，较省电，但是用法复杂。模拟IIC更容易理解通信过程，便于移植到各种单片机平台，可以在任意IO引脚上使用。
首先先从硬件IIC开始，结合机智云的代码进行讲解。机智云IIC代码写的比较丰富（哈哈，太长了，虽然在配置时很方便，但是不是很容易理解其中的运行过程），粗略看下接近1000行，下面就仔细的一个部分一个部分的解读下（比较长，请耐心观看）。
首先，是一部分宏定义。主要是对于STM32F103的IIC通信中所用到的寄存器的对应位进行配置，最终达到使用IIC进行通信的功能。涉及到的寄存器有CR1、CR2、OAR1、CAR2、CCR等。 CR1_PE_Set：启用IIC模块。 CR1_PE_Reset：禁用IIC模块。 CR1_START_Set：主模式下，重复产生起始条件；从模式下，当总线空闲时，产生起始条件。 CR1_START_Reset：主模式下，无起始条件产生；从模式下，无起始条件产生。 CR1_STOP_Set：主模式下，在当前字节传输或在当前起始条件发出后产生停止条件；从模式下，在当前字节传输或释放SCL和SDA线。 CR1_STOP_Reset：主模式下，无停止条件产生；从模式下，无停止条件产生。 CR1_ACK_Set：在接收到一个字节后返回一个应答（匹配的地址或数据）。 CR1_ACK_Reset：无应答返回。 CR1_ENGC_Set：允许广播呼叫，以应答响应地址00h。 CR1_ENGC_Reset：禁止广播呼叫，以非应答响应地址00h。 CR1_SWRST_Set：IIC模块处于复位状态。 CR1_SWRST_Reset：IIC模块不处于复位状态。 CR1_PEC_Set：PEC传输（在发送或接受模式）。 CR1_PEC_Reset：无PEC传输。 CR1_ENPEC_Set：开启PEC计算。 CR1_ENPEC_Reset：禁止PEC计算。 CR1_ENARP_Set：使能ARP。 CR1_ENARP_Reset：禁止ARP。 CR1_NOSTRETCH_Set：禁止时钟延长。 CR1_NOSTRETCH_Reset：允许时钟延长。 CR1_CLEAR_Mask：该位不是寄存器位，是用来初始化CR1寄存器的一个值。
CR2_DMAEN_Set：当TxE= 1或RxNE=1时，允许DMA请求。 CR2_DMAEN_Reset：禁止DMA请求。 CR2_LAST_Set：下一次DMA的EOT是最后的传输。 CR2_LAST_Reset：下一次DMA的EOT不是最后的传输。 CR2_FREQ_Reset：用于设置正确的输入时钟频率以产生正确的时序，允许的范围在2~36Hz之间。000000:禁用。000001:禁用。000010：2MHz。……..100100:36MHz。大于100100:禁用。
OAR1_ADD0_Set：10位地址模式时为地址第0位。 OAR1_ADD0_Reset：7位地址模式时不用关心。
OAR2_ENDUAL_Set：在7位地址模式下，OAR1和OAR2都被识别。 OAR2_ENDUAL_Reset：在7位地址模式下，只有OAR1被识别。 OAR2_ADD2_Reset：自身地址寄存器2初始化，0xFF01。
CCR_FS_Set：快速模式的IIC。 CCR_CCR_Set：快速/标准模式下的时钟控制分频系数（主模式）。初始值，0x0FFF。
FLAG_Mask：标志初始值0x00FFFFFF。 ITEN_Mask：中断使能标识0x07000000。 以上所述的均是机智云IIC通信中所需要的寄存器及相关位。
以下是IIC通信的相关函数。 void I2C_DeInit(I2C_TypeDef* I2Cx)，取消I2Cx外设寄存器默认值的初始化
void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx,I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)，根据I2C_InitStruct结构体中的特定参数初始化I2C外设。
void I2C_StructInit(I2C_InitTypeDef*I2C_InitStruct)，用默认值填充I2C_InitStruct结构体中的成员变量。
void I2C_Cmd(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止特定的IIC外设。
void I2C_DMACmd(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止特定的IIC的DMA请求。
void I2C_DMALastTransferCmd(I2C_TypeDef*I2Cx, FunctionalState NewState)，指定下一个DMA传输是最后一个。
void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，产生IIC传输启动条件。
void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，产生IIC传输停止条件。
void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef*I2Cx, FunctionalState NewState)，使能或禁止指定IIC的响应特征。
void I2C_OwnAddress2Config(I2C_TypeDef*I2Cx, uint8_t Address)，配置特定I2C自己的地址。
void I2C_DualAddressCmd(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止特定I2C对的地址模式。
void I2C_GeneralCallCmd(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止特定I2C普通的呼叫特征。
void I2C_ITConfig(I2C_TypeDef* I2Cx,uint16_t I2C_IT, FunctionalState NewState)，使能或禁止特定的IIC中断。
void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx,uint8_t Data)，通过IIC外设发送一个字节的数据。
uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx)，返回通过IIC外设接收到的最后一个字节数据。
void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx,uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction)，发送地址字节来选择从设备。
uint16_t I2C_ReadRegister(I2C_TypeDef*I2Cx, uint8_t I2C_Register)，读取特定IIC寄存器并返回其值。
void I2C_SoftwareResetCmd(I2C_TypeDef*I2Cx, FunctionalState NewState)，使能或禁止特定IIC的软件复位。
void I2C_SMBusAlertConfig(I2C_TypeDef*I2Cx, uint16_t I2C_SMBusAlert)，对于特定的IIC驱动SMBusAlert引脚为高或者低。
void I2C_TransmitPEC(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止特定特定IIC的PEC传输。
void I2C_PECPositionConfig(I2C_TypeDef*I2Cx, uint16_t I2C_PECPosition)，选择特定IIC的PEC 的位置。
void I2C_CalculatePEC(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止传输中PEC值统计的字节数。
uint8_t I2C_GetPEC(I2C_TypeDef* I2Cx)，对于特定的IIC返回PEC的值。
void I2C_ARPCmd(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止ARP。
void I2C_StretchClockCmd(I2C_TypeDef* I2Cx,FunctionalState NewState)，使能或禁止特定IIC时钟的延长。
voidI2C_FastModeDutyCycleConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_DutyCycle)，选择特定IIC快速模式的占空比。
uint32_t I2C_GetLastEvent(I2C_TypeDef*I2Cx)，返回最后一个IIC事件。
ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef*I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)，检查最后一个IIC事件是否和传递的参数一致。
FlagStatus I2C_GetFlagStatus(I2C_TypeDef*I2Cx, uint32_t I2C_FLAG)，检查特定的IIC标志是否被置位。
void I2C_ClearFlag(I2C_TypeDef* I2Cx,uint32_t I2C_FLAG)，清楚IIC的保留标志。
ITStatus I2C_GetITStatus(I2C_TypeDef* I2Cx,uint32_t I2C_IT)，检查是否有特定的IIC中断发生。
void I2C_ClearITPendingBit(I2C_TypeDef*I2Cx, uint32_t I2C_IT)，清楚IIC中断保留位。
可以看到所用函数库的配置比较多，有较多的参数调用，单单在使用中，可以较为快速的实现代码的开发，但对于IIC通信的过程不便理解。希望网友能够百度模拟IIC的通信过程，并自己用开发板实现这个简单的通信过程。附上一个链接，http://blog.csdn.net/sdwuyulunbi/article/details/6654469，感兴趣的同学可自行搜索哈。
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发表于 2015-11-2 14:50:42
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