技術分享-如何配置硬件IIC

ID:1012195 · 發表于 2022-3-31 17:36

以下文章摘自公眾號——開源電子網《技術干貨！網絡調試助手直接連接阿里云？》
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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的一種串行、同步、半雙工總線。

   IIC總線協議無非就是幾樣東西：起始信號、停止信號、應答信號、以及數據有效性。大家學習了正點原子的IIC實驗，應該很了解IIC時序。正點原子使用的是軟件模擬IIC，也就是用IO口模擬出IIC時序去通信。使用硬件IIC，就可以不用管時序信號，配置好之后就可以產生時序。雖說ST的硬件IIC很雞肋，但是某些方面還是比軟件模擬IIC稍微強一點。
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      下面列出一個硬件IIC和軟件IIC的對比表

      軟件IIC整個流程很清晰，假如出了bug，你能很快找到問題，硬件IIC就需要動用DS100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

   其實很多時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外設的，那么本文就教一下大家使用硬件IIC，側重于使用（這里使用的是F1 HAL庫）。

   首先，先看HAL庫給IIC定義好的結構體，這里主要講解IIC初始化結構體

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

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

   OwnAddress1：STM32的IIC設備的自身地址，掛載在IIC總線上的器件每一個都有自己唯一地址，作為主機也不例外。特別注意：這里地址的設置不要跟從機一樣即可。

   AddressingMode：地址的位數是使用7位還是10位，這要看從機了。對于AT24C02來說，直接使用7位。

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

   OwnAddress2：STM32的IIC設備的自身地址，是否有效取決于DualAddressMode成員的設置。

   GeneralCallMode：廣播呼叫模式，作為從機時使用，通常用不上。

   NoStrethMode：時鐘線延長，也是作為從機時使用的，通常用不上。

   在IIC實驗例程中，編寫hwiic_init如下：

   這里是調用HAL_I2C_Init函數對IIC進行初始化，在IIC的初始化回調函數中就要使能I2C1時鐘以及對相關引腳進行初始化，特別注意GPIO口的模式(復用開漏輸出)，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發送和接收函數，函數如下：

      hi2c：IIC的句柄結構體地址。

      DevAddress：從機的設備地址，這里并不是通訊地址。

      MemAddress：要寫入的地址。

      MemAddSize：地址的長度。

      pData：要寫入的數據的地址。

      Size：寫入數據的個數

      Timeout：函數執行的超時時間。

      以往的AT24C02的寫操作函數和讀操作函數，函數體內一堆代碼，現在只是幾行代碼。

   at24c02寫一字節函數代碼如下:

at24c02讀一字節函數代碼如下：

   假如說直接用HAL_I2C_Mem_Write來編寫連續寫函數，就有頁寫限制，也就是最多8字節，當你寫入的數據大于8字節時，就會出現錯誤了。

   所以編寫at24c02的連續寫函數最好就是調用at24c02_write_one_byte這個函數接口。

   最終可以比對一下相同數據量的傳輸下，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，假如說是驅動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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