IIC器件是一種介于高速和低速之間的嵌入式外圍設(shè)備，其實(shí)總體來說，它的速度算是比較慢的。通常情況下，速度慢的器件意味著更多的等待，這對(duì)于精益求精的嵌入式工程師來說，簡(jiǎn)直就是一個(gè)惡夢(mèng)，低速器件的存取數(shù)據(jù)實(shí)在是太浪費(fèi)資源。如何面對(duì)這種低速設(shè)備，而使系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化？我覺得應(yīng)當(dāng)盡可能多的使用硬件完成，這樣軟件的開銷便會(huì)減小，系統(tǒng)軟件不用過多的時(shí)間去等待這些數(shù)據(jù)，而專注于硬件的請(qǐng)求和處理。

IIC協(xié)議，在筆者看來，其實(shí)并不是一種很好的協(xié)議，它沒有較好的出錯(cuò)恢復(fù)機(jī)制，它是基于一種狀態(tài)機(jī)模式的通訊協(xié)議，在這個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)任意一步錯(cuò)誤，將會(huì)導(dǎo)致總線不可恢復(fù)，極脆弱。在400KHZ的最高帶通訊速率下，很多時(shí)候也極易產(chǎn)生干抗，因其采用了TTL電平傳輸數(shù)據(jù)，加上數(shù)字器件的狀態(tài)識(shí)別問題，在高速時(shí)整個(gè)總線的狀態(tài)極易產(chǎn)生崩潰，所以筆者的建議是，有其它接口的器件時(shí)，盡量不要用IIC接口器件……它遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有想像中的那么可靠。

STM32系列CPU中提供了一些IIC的硬件模塊，筆者針對(duì)它的一些特點(diǎn)，總結(jié)了一些使用方法，并按照一般程序員的使用習(xí)慣，提出了三種不同的編程和實(shí)現(xiàn)方式，分別是查詢等待方式、硬件中斷方式、WRTOS驅(qū)動(dòng)集成方式。前兩種不需要RTOS的支持。

下面先討論STM32系列MCU的IIC硬件查詢等待方式編程：

首先，根據(jù)該MCU的特點(diǎn)和寄存器定義，我們做一些有用的宏定義和引用：

/*------------------------------------------------------------------------------------------------

根據(jù)STM32系列MCU的寄存器定義產(chǎn)生的一些宏定義，這些是可以移植的，主要是為了統(tǒng)一硬件操作，否則程序看著不爽

------------------------------------------------------------------------------------------------*/

#defineI2C1_SET_ACKI2C1->CR1|=I2C_CR1_ACK;//設(shè)置ACK允許應(yīng)答

#defineI2C1_CLR_ACKI2C1->CR1&=~I2C_CR1_ACK;//清除ACK應(yīng)答

#defineI2C1_DATAI2C1->DR//I2C1數(shù)據(jù)寄地址

#defineI2C1_STARTI2C1->CR1|=I2C_CR1_START;//啟動(dòng)I2C1

#defineI2C1_STOPI2C1->CR1|=I2C_CR1_STOP;//停止I2C1

#defineI2C1_CurMode(I2C1->SR2&I2C_SR2_MSL)//檢查總線模式

#defineI2C1_IsBusy(I2C1->SR2&I2C_SR2_BUSY)//檢查總線忙標(biāo)志

#defineI2C1_TxReady(I2C1->SR1&I2C_SR1_TXE)//檢查是否發(fā)送緩沖區(qū)為空

#defineI2C1_RxReady(I2C1->SR1&I2C_SR1_RXNE)//檢查是否接收到數(shù)據(jù)

#defineI2C1_TxAddr(I2C1->SR1&I2C_SR1_ADDR)//檢查地址是否已被發(fā)送

#defineI2C1_TxStart(I2C1->SR1&I2C_SR1_SB)//檢查起始位是否已被發(fā)送

任何一種硬件模塊都有它自己的使用規(guī)則和使用方法，STM32系列的IIC也不例外，據(jù)筆者的體會(huì)，它的IIC操作過程有一些它自己的個(gè)性，如起始位的發(fā)送以及對(duì)狀態(tài)寄存器的假讀規(guī)則等，區(qū)別于其它MCU的IIC使用。

其實(shí)任何一個(gè)IIC模塊，只會(huì)有兩種應(yīng)用，非讀取寫數(shù)據(jù)，下面是筆者錘練過的STM32系列MCU硬件IIC寫數(shù)據(jù)方法，查詢等待方式：

/*--------------------------------------------------------------------

Func:I2C1寫入數(shù)據(jù)，查詢等待方式

---------------------------------------------------------------------*/

voidI2C1_WriteBytes(uint8Addr,uint8*TxBuffer,uint8TxLenth)

{

I2C1_SET_ACK//允許ACK應(yīng)答

I2C1_START//啟動(dòng)I2C總線

while(!I2C1_TxStart);//等待起始位發(fā)送

I2C1_DATA=Addr;//發(fā)送設(shè)備地址

while(!I2C1_TxAddr);//等待地址發(fā)送結(jié)束

Addr=I2C1_CurMode;//讀SR2清標(biāo)志（很重要，假讀)

while(TxLenth--){

I2C1_DATA=*TxBuffer++;//發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)

while(!I2C1_TxReady);//等待發(fā)送完成

}

I2C1_STOP//數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束，釋放總線

}

對(duì)于IIC的寫操作，先發(fā)送設(shè)備地址，得到響應(yīng)后再發(fā)送數(shù)據(jù)，至少數(shù)據(jù)內(nèi)容，以及長(zhǎng)度，就不是本方法所關(guān)心的了，本方法可發(fā)送任意指定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)包，前提是應(yīng)當(dāng)指定正確的TxLenth，當(dāng)然，也可以通過判斷最后一個(gè)字節(jié)的ACK請(qǐng)求得到結(jié)束位置，但筆者認(rèn)為這樣指定長(zhǎng)度發(fā)送更好。至于IIC發(fā)送方法為什么是這樣，請(qǐng)參考IIC的發(fā)送協(xié)議。

下面是IIC主機(jī)的讀數(shù)據(jù)協(xié)議，它比寫方式復(fù)雜了一點(diǎn)點(diǎn)：

/*----------------------------------------------------------------------------

Func:I2C1讀取數(shù)據(jù)

Note:DevAddr/從設(shè)備地址DataAddr/片內(nèi)地址*RxBuffer/接收緩沖區(qū)RxLenth/接收長(zhǎng)度

-----------------------------------------------------------------------------*/

voidI2C1_ReadBytes(uint8DevAddr,uint8DataAddr,uint8*RxBuffer,uint8RxLenth)

{

I2C1_SET_ACK//允許ACK應(yīng)答

I2C1_START//啟動(dòng)I2C總線

while(!I2C1_TxStart);//等待起始位發(fā)送

I2C1_DATA=DevAddr;//發(fā)送地址

while(!I2C1_TxAddr);//等待地址發(fā)送結(jié)束

if(I2C1_CurMode);//讀SR2清標(biāo)志

I2C1_DATA=DataAddr;//寫數(shù)據(jù)地址

while(!I2C1_TxReady);//等待寫入完成

I2C1_START//啟動(dòng)I2C總線----->注意，此處非常重要

while(!I2C1_TxStart);//等待起始位發(fā)送

I2C1_DATA=DevAddr|0x01;//發(fā)送地址

while(!I2C1_TxAddr);//等待地址發(fā)送結(jié)束

if(I2C1_CurMode);//讀SR2清標(biāo)志

while(RxLenth--){

while(!I2C1_RxReady); //等待數(shù)據(jù)到來