STM32——I²C

一、I²C協議

? ? ? ? I ² C （Inter-Integrated Circuit）協議是由 Philips 公司開發(fā)的，由于它具備引腳少、硬件實現簡單、可擴展性強、不需要如 USART、CAN 的外部收發(fā)設備等特點，現在被廣泛地使用在系統(tǒng)內多個集成電路（IC）間的通信。

1、物理層

（1）它只使用兩條總線線路 ：一條雙向串行數據線（SDA） ，一條串行時鐘線 （SCL）。

（2）每個連接到總線的設備都有一個獨立的地址，主機可以利用這個地址進行不同設備之間的訪問。

（3）多主機同時使用總線時，為了防止數據沖突，會利用仲裁方式決定由哪個設備占用總線。

（4）具有三種傳輸模式 ：標準模式的傳 輸速率為 100 Kbit/s ，快速模式為 400 Kbit/s，高速模式下可達 3.4 Mbit/s，但目前大多 I 2 C 設備尚不支持高速模式。

（5）片上的濾波器可以濾去總線數據線上的毛刺波以保證數據完整。

（6）連接到相同總線的 IC 數量受到總線的最大電容 400 pF。

2、協議層

? ? ? ? I 2 C 的協議包括起始和停止條件、數據有效性、響應、仲裁、時鐘同步和地址廣播等環(huán)節(jié)，由于我們使用的是 STM32 集成的硬件 I 2 C 接口，并不需要用軟件去模擬 SDA 和SCL 線的時序。

S：傳輸開始信號

SLAVE_ADDRESS：從機地址

R/W： 傳輸方向選擇位，1 為讀，0 為寫

A/A^——： 應答或非應答信號

P：停止傳輸信號

?

二、STM32的I2C架構

1、I2C接口特性

（1）STM32 的中等容量和大容量型號的芯片均有多達兩個的 I 2 C 總線接口。

（2）能夠工作于多主模式或從模式，分別為主接收器、主發(fā)送器、從接收器及從發(fā)送器。

（3）支持標準模式 100 Kbit/s 和快 速模式 400 Kbit/s，不支持高速模式。

（4）支持 7 位或 10 位尋址。

（5）內置了硬件 CRC 發(fā)生器 / 校驗器。

（6）I 2 C 的接收和發(fā)送都可以使用 DMA 操作。

（7）支持系統(tǒng)管理總線（SMBus）2.0 版。

2、I2C結構

? ? ? ? I 2 C 的所有硬件架構就是根據 SCL 線和 SDA 線展開的（其中 SMBALERT 線用于 SMBus）。

? ? ? ? SCL 線的時序即為 I 2 C 協議中的時鐘信號，它由 I 2 C 接口根據時鐘控制寄存器（CCR）控制，控制的參數主要為時鐘頻率。

? ? ? ? SDA 線的信號則通過一系列數據控制架構，在將要發(fā)送的數據的基礎上，根據協議添加各種起始信號、應答信號、地址信號，實現以 I 2 C 協議的方式發(fā)送出去。讀取數據時則從 SDA 線上的信號中取出接收到的數據值。發(fā)送和接收的數據都被保存在數據寄存器（DR）上。

?