stm32之IIC-EW帮帮网

1.I2C

https://blog.csdn.net/caiji0169/article/details/142891513

可以先看下之前写的文章

1.1 简介

2C（Inter IC Bus）是由Philips公司开发的一种通用数据总线

两根通信线：SCL（Serial Clock）、SDA（Serial Data）同步，半双工

带数据应答

支持总线挂载多设备（一主多从、多主多从）

从左到右分别是：陀螺仪模块、OLED模块、AT24C02存储模块、时钟模块。可以看出都是有SCL和SDA，相比于串口由全双工变为半双工，一根线兼具发送和接收，最大化利用资源。

1.2 硬件电路

所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起

设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式

SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右

1.3 时序基本单元

起始和终止：

起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平
终止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

发送数据：

发送一个字节：SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节

接收数据：

接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）

发送和接收应答：

发送应答：主机在接收完一个字节之后，在下一个时钟发送一位数据，数据0表示应答，数据1表示非应答

接收应答：主机在发送完一个字节之后，在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）

1.4 时序实例

1.4.1 指定地址写

对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，写入指定数据（Data）

Start Addr Wr [A] Data [A] Data [A] … [A] Data [A] P

传输的数据格式，标黄的表示此时传输的数据来自从设备

Start：开始信号
Addr：要传输的I2C设备的地址，一般是7bit
Wr：方向，写。1bit表示，写是0
[A]：I2C设备的回应，找到I2C设备了，它是不是得给个回应说我是你要找到人。然后主设备发送数据给I2C设备，它是不是也得回应说我收到了
Data：不用多说了，就是数据，一般是8bit
P：结束信号

1.4.2 当前地址读

对于指定设备（Slave Address），在当前地址指针指示的地址下，读取从机数据（Data）

1.4.3 指定地址读

对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，读取从机数据（Data）

需要注意的是，主角是主设备哦，比如I2C控制器

Start Addr Rd [A] [Data] A [Data] A … A [Data] NA P

Start：开始信号
Addr：要传输的I2C设备的地址
Rd：方向，读。1bit表示，读是1
[A]：I2C设备的回应，找到I2C设备了，它是不是得给个回应说我是你要找到人。然后I2C设备就可以开始传输信号了
A：主设备的回应，诶？I2C外设给我发消息了，我收到了是不是得给个回应？？
Data：来自I2C外设的数据
P：结束信号

2.MPU6050

2.1 简介

MPU6050是一个6轴姿态传感器，可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数，通过数据融合，可进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞行器等需要检测自身姿态的场景

3轴加速度计（Accelerometer）：测量X、Y、Z轴的加速度

功能

测量 X、Y、Z 三个轴的加速度。
基于牛顿第二定律 F=maF = maF=ma 工作，测量芯片相对于惯性系的线性加速度。

特点

静态稳定性：加速度计能够测量静止时的引力加速度（如地球的重力加速度 ggg）。
例如，若 MPU6050 没有其他运动，仅受重力作用，加速度计会检测到 Z 轴方向的 ggg。
动态测量：在运动状态下，通过测定受力方向，可以推算当前运动方向和大小。

工作原理类比

可以类比为一个小球在正方体内的运动：
- 当正方体运动时，小球会偏向与运动方向相反的一侧。
- 测量小球作用在墙壁上的力 FFF，通过 F=maF = maF=ma 反推出加速度 aaa。

常见用途

检测平移运动。
在组合算法中，用来计算物体的姿态角。

3轴陀螺仪传感器（Gyroscope）：测量X、Y、Z轴的角速度

功能

测量 X、Y、Z 三个轴的角速度（单位：°/s\degree/s°/s 或 rad/srad/srad/s）。
能够感知物体围绕各个轴旋转的快慢。

特点

静态稳定性：陀螺仪能检测旋转状态，与加速度计不同，它对静止或匀速直线运动不敏感。
通过 角速度积分 可以得到 角度变化，但需要注意积分方法会受到噪声影响。

噪声与漂移问题

噪声：由于环境和传感器内部的热噪声，角速度在物体静止时并不为零。
漂移：积分的累积效应会将噪声叠加到最终的角度值，导致随时间推移角度偏移越来越大。
- 例如，静止状态下即便角速度理论上为零，噪声也会导致积分计算出的角度不断增加或减少。

常见用途

检测旋转运动。
在姿态解算中，与加速度计的数据融合用于补偿噪声影响。

为了准确计算物体的姿态角（如俯仰角、横滚角），通常需要融合加速度计和陀螺仪的数据。

加速度计：用于提供长时间的静态参考（重力方向）。
陀螺仪：用于快速响应角速度变化，提供动态的短期稳定性。
融合算法：常用 卡尔曼滤波 或 互补滤波。
- 卡尔曼滤波：利用概率模型结合陀螺仪与加速度计数据，抑制噪声和漂移。
- 互补滤波：通过权重调整两者的贡献，低通滤波处理加速度计数据，高通滤波处理陀螺仪数据。

2.2 参数

16位ADC采集传感器的模拟信号，量化范围：-32768~32767

参数解释

MPU6050 内部使用 16 位 ADC 将加速度和角速度的模拟信号转换为数字信号。
数据表示范围：−32768-32768−32768 到 +32767+32767+32767（有符号整型）。
数据分辨率：量化间隔由满量程范围和 16 位量化共同决定。

计算公式

分辨率 = 满量程范围 ÷ 2162^{16}216
- 例如，若加速度计配置为 ±2g，分辨率为 2×2÷65536≈0.000061g2 × 2 ÷ 65536 ≈ 0.000061 , g2×2÷65536≈0.000061g。
- 若陀螺仪配置为 ±250°/sec，分辨率为 2×250÷65536≈0.00763°/sec2 × 250 ÷ 65536 ≈ 0.00763°/sec2×250÷65536≈0.00763°/sec。

选择建议

应根据应用场景选择合适的满量程范围：
- 若运动较为平缓，建议选择较小的满量程范围（如 ±2g 和 ±250°/sec），提高分辨率。
- 若运动剧烈或涉及高速旋转，需选择较大的满量程范围（如 ±16g 和 ±2000°/sec），避免饱和（超出量程）。

加速度计满量程选择：±2、±4、±8、±16（g）

选择依据

应根据目标物体的运动幅度选择：
- ±2g：适合微小震动检测，如精密设备的姿态感知。
- ±4g 或 ±8g：适合中等强度运动，如普通机器人、手持设备检测。
- ±16g：适合高速或剧烈运动，如运动相机、飞行器振动检测。

影响

较小量程提供更高分辨率，但超出范围会造成数据饱和。
较大量程适应性强，但分辨率降低。

陀螺仪满量程选择： ±250、±500、±1000、±2000（°/sec）

选择依据

根据物体的旋转速度选择：
- ±250 °**/sec°/sec****°/**sec：适合缓慢旋转的场景，如姿态微调。
- ±500 或 ±1000 °**/sec°/sec****°/**sec：适合中速旋转，如机器人控制。
- ±2000 °**/sec°/sec****°/**sec：适合高速旋转场景，如无人机或陀螺仪校准。

影响

类似加速度计，较小量程提供更高分辨率，较大量程适应高速旋转。

可配置的数字低通滤波器

选择依据

根据物体的旋转速度选择：
- ±250 °**/sec°/sec****°/**sec：适合缓慢旋转的场景，如姿态微调。
- ±500 或 ±1000 °**/sec°/sec****°/**sec：适合中速旋转，如机器人控制。
- ±2000 °**/sec°/sec****°/**sec：适合高速旋转场景，如无人机或陀螺仪校准。

影响

类似加速度计，较小量程提供更高分辨率，较大量程适应高速旋转。

可配置的时钟源

可选时钟

内部时钟（8MHz）
外部参考（如 32.768kHz 晶振）

选择依据

使用内部时钟：默认配置，适合一般应用。
使用外部参考时钟：适合高精度场景（如多传感器同步）。

可配置的采样分频

功能

采样分频用于降低数据输出速率（ODR），控制 MPU6050 的功耗和带宽。

计算公式

实际采样频率 = 基础采样频率 ÷ (1 + 分频器值)
- 基础采样频率通常为 1kHz。
- 例如，分频器值设为 3，则实际采样频率为 1000÷(1+3)=250Hz1000 ÷ (1 + 3) = 250Hz1000÷(1+3)=250Hz。

选择建议

高采样频率：动态场景，要求较快数据更新（如 500Hz）。
低采样频率：静态场景，降低功耗和噪声（如 50Hz）。

I2C从机地址：1101000（AD0=0）

1101001（AD0=1）

这种是二进制的，而如果是16进制来表示一个地址，是有两种表示方式的，假设AD0引脚为1，此时地址为1101000：

直接低位表示，也就是110 1000，也就是是0x68，然后左移1位或上W/R（0/1）就是发送的地址+读/写，此时是正常把0x68当作MPU的地址
第2种则是将1101000左移一位当作设备的地址，也就是0xD0，之后再或上读写位1/0就是0xD1 / 0xD0，这样可以很清晰的看出是读还是写操作

参数之间的联系

分辨率与满量程：满量程范围越小，分辨率越高，但动态范围受限。
滤波器与采样频率：滤波器的截止频率应低于采样频率的一半（符合奈奎斯特定理）。
采样频率与时钟源：时钟源的精度影响采样频率的稳定性。
加速度与陀螺仪数据融合：

- 加速度计提供低频稳定性。
- 陀螺仪提供高频动态响应。
- 两者需通过滤波或融合算法结合使用。

2.3 硬件电路

左上角是一个LDO低压差线性稳定器，左下角是8针的排针，右边的则是MPU的芯片

引脚	功能
VCC、GND	电源
SCL、SDA	I2C通信引脚
XCL、XDA	主机I2C通信引脚
AD0	从机地址最低位
INT	中断信号输出

XCK和XDA通常就是用于外接磁力计或者气压计，这样MPU的芯片就可以通过这些扩展接口去读取扩展芯片的数据，在MU6050中是有DMP单元的，可以进行数据融合和姿态解算

2.4 框图

2.5 文档

剩下的去看文档

📎RM-MPU-6000A.pdf – 存储映射

📎PS-MPU-6000A.pdf – 产品说明书

寄存器只需要看这一部分：

分别是采样频率分频器、配置寄存器、陀螺仪配置寄存器、加速度计配置寄存器

加速度计XYZ轴数据寄存器、温度传感器数据寄存器、陀螺仪XYZ轴数据寄存器。_H表示高8位、_L表示低8位

电源管理寄存器1、2和和器件ID号。

3.软件操作MPU6050

10-1 软件I2C读写MPU6050.zip

User：

📎main.c

Hardware：

📎MPU6050.c 📎MPU6050.h 📎MPU6050_Reg.h 📎MyI2C.c 📎MyI2C.h 📎OLED.c 📎OLED.h 📎OLED_Font.h

其中：

/**
  * 函    数：I2C接收应答位
  * 参    数：无
  * 返 回 值：接收到的应答位，范围：0~1，0表示应答，1表示非应答
  */
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
	uint8_t AckBit;							//定义应答位变量
	MyI2C_W_SDA(1);							//接收前，主机先确保释放SDA，避免干扰从机的数据发送
	MyI2C_W_SCL(1);							//释放SCL，主机机在SCL高电平期间读取SDA
	AckBit = MyI2C_R_SDA();					//将应答位存储到变量里
	MyI2C_W_SCL(0);							//拉低SCL，开始下一个时序模块
	return AckBit;							//返回定义应答位变量
}

还是需要提一下，I2C通信的引脚是属于开漏模式+上拉的模式，不要认为MyI2C_W_SDA(1);后MyI2C_R_SDA()读到的就是高电平，这时候进行释放操作，避免干扰从机的数据发送，从机是能够主动拉低SDA的，因此如果此时被拉低了AckBit就是0，也就是主机收到回应信号ACK。

对MPU6050进行初始化和操作需要对其寄存器进行配置，具体的寄存器配置地址需要去查看其产品存储映射手册。

4.I2C通信外设

对应参考手册

4.1 简介

STM32内部集成了硬件I2C收发电路，可以由硬件自动执行时钟生成、起始终止条件生成、应答位收发、数据收发等功能，减轻CPU的负担

支持多主机模型（也就是主机不一定是stm32，也可以是I2C总线上的其它抢到主权的I2C外设）

支持7位/10位地址模式

支持不同的通讯速度，标准速度(高达100 kHz)，快速(高达400 kHz)

支持DMA

兼容SMBus协议

STM32F103C8T6 硬件I2C资源：I2C1、I2C2

4.2 I2C框图

\1. SDA 和 SCL

SDA: 串行数据线，用于双向数据传输。
SCL: 串行时钟线，用于同步数据传输。

这两根线是I2C总线的核心，主从设备通过它们进行通信。

\2. 数据控制模块

功能: 管理I2C数据的接收和发送，包括数据存储和比较。
组成模块:
- 数据移位寄存器: 将接收或发送的数据按照位移次序处理（串行/并行转换）。
- 比较器: 比较从设备接收的地址是否匹配主机发出的目标地址。
- 帧错误校验（PEC）计算器: 在SMBus模式下，用于生成和校验包错误码，确保数据完整性。

\3. 地址管理模块

功能: 处理I2C设备的地址。
组成模块:
- 自身地址寄存器: 存储当前设备的I2C地址，用于匹配主机发出的目标地址。
- 双地址存储器: 用于支持从设备的第二个地址（某些情况下设备可以有多个地址）。
- PEC寄存器: 用于存储错误校验码。

\4. 时钟控制模块

功能: 控制I2C通信时钟频率。
组成模块:
- 时钟控制寄存器（CCR）: 配置SCL时钟频率，以匹配I2C标准（如标准模式100kHz或快速模式400kHz）。
- 控制寄存器（CR1 & CR2）: 配置I2C模块的工作模式（如使能I2C、启用中断等）。
- 状态寄存器（SR1 & SR2）: 存储I2C工作状态（如总线忙、数据传输完成、错误状态等）。

\5. 控制逻辑电路

功能: 管理整个I2C接口的操作流程，包括：
- 生成中断: 通知处理器当前I2C事件（如传输完成、错误等）。
- DMA请求与响应: 支持直接存储器访问（DMA），在需要传输大量数据时提升性能。

\6. SMBALERT（可选信号）

功能: SMBus模式下用于报告警告信号（如设备错误）。
注意: 如果禁用了SMBus功能，则此信号不可用。

整体功能流程

主设备通过SCL生成时钟信号并控制通信时序。
数据通过SDA传输，由数据控制模块管理。
地址模块负责匹配主设备发送的目标地址，从设备根据匹配结果决定是否应答。
控制逻辑电路协调I2C的状态更新、中断处理和DMA操作。
时钟控制模块确保通信时钟符合规范。
数据校验模块（PEC）在特定模式下增强传输可靠性。

4.3 基本结构

4.4 主机发送/接收

主机发送：

需要记住发送的时候，先要往数据寄存器中写入数据，才能转交给移位寄存器去进行发送。EV8事件，也就是此时移位寄存器是有数据的，当是数据寄存器DR是空的，当主机对DR寄存器(Data Register)写入数据后，DR寄存器为非空，就会清除该EV8事件。其余的也是类似的原理，就是类似于标志位的作用

主机接收：

结合参考手册中对寄存器的描述进行理解：

4.5 软件/硬件波形对比

5.结构体和相关api

对于STM32内部集成了硬件I2C收发电路，是有相关的库函数去直接操作的，对于其电路的相关寄存器等进行配置，只需要通过一个结构体来完成。最基本需要配置的结构可以参考：

5.1 结构体

typedef struct
{
  uint32_t I2C_ClockSpeed;          /*!< Specifies the clock frequency.
                                         This parameter must be set to a value lower than 400kHz */

  uint16_t I2C_Mode;                /*!< Specifies the I2C mode.
                                         This parameter can be a value of @ref I2C_mode */

  uint16_t I2C_DutyCycle;           /*!< Specifies the I2C fast mode duty cycle.
                                         This parameter can be a value of @ref I2C_duty_cycle_in_fast_mode */

  uint16_t I2C_OwnAddress1;         /*!< Specifies the first device own address.
                                         This parameter can be a 7-bit or 10-bit address. */

  uint16_t I2C_Ack;                 /*!< Enables or disables the acknowledgement.
                                         This parameter can be a value of @ref I2C_acknowledgement */

  uint16_t I2C_AcknowledgedAddress; /*!< Specifies if 7-bit or 10-bit address is acknowledged.
                                         This parameter can be a value of @ref I2C_acknowledged_address */
}I2C_InitTypeDef;

1. **I2C_ClockSpeed**

作用：指定 I2C 的时钟频率（通信速率）。
说明：
- 该参数的值必须低于 400kHz，符合 I2C 标准模式（≤100kHz）或快速模式（≤400kHz）。
- 在配置该参数时，需要结合 I2C 的主机时钟频率（PCLK1）来计算配置寄存器值。
典型值：
- 100000：标准模式（100kHz）。
- 400000：快速模式（400kHz）。

2. **I2C_Mode**

作用：指定 I2C 模式。
说明：
- 决定 I2C 工作于 I2C 模式 还是 SMBus 模式。
可取值：
- I2C_Mode_I2C：标准 I2C 模式。
- I2C_Mode_SMBusDevice：SMBus 设备模式。
- I2C_Mode_SMBusHost：SMBus 主机模式。

3. **I2C_DutyCycle**

作用：指定快速模式下的占空比。
说明：
- 仅在 快速模式（Fast Mode） 下有效，用于控制 SCL 时钟的高电平和低电平的时间比例。
可取值：
- I2C_DutyCycle_2：占空比 1:2。
- I2C_DutyCycle_16_9：占空比 16:9。

4. **I2C_OwnAddress1**

作用：指定 I2C 设备的第一个地址。
说明：
- 在主从设备通信中，从设备需要有一个唯一的地址，主设备使用该地址与其通信。
- 支持 7 位地址 或 10 位地址。
取值范围：
- 7 位地址：0x01 到 0x7F。
- 10 位地址：0x000 到 0x3FF。
注意：
- 地址模式（7 位/10 位）由 I2C_AcknowledgedAddress 参数控制。

5. **I2C_Ack**

作用：使能或禁用应答（ACK）。
说明：
- 主机或从机是否在接收到数据后发送 ACK 信号。
- 如果禁用 ACK，I2C 将在数据接收后发送 NACK 信号，表明数据不被接受。
可取值：
- I2C_Ack_Enable：使能 ACK。
- I2C_Ack_Disable：禁用 ACK。

6. **I2C_AcknowledgedAddress**

作用：指定从设备地址的模式。
说明：
- 配置从设备地址的类型，是 7 位地址还是 10 位地址。
可取值：
- I2C_AcknowledgedAddress_7bit：7 位地址。
- I2C_AcknowledgedAddress_10bit：10 位地址。

使用示例

#include "stm32f10x.h"

void I2C_Config(void)
{
    I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct;

    // 初始化 I2C 外设时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);

    // 配置 I2C 参数
    I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = 100000;                      // 100kHz 标准模式
    I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;                      // I2C 模式
    I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;              // 占空比 1:2
    I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = 0x30;                       // 从设备地址为 0x30
    I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;                     // 使能应答
    I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; // 使用 7 位地址

    // 初始化 I2C 外设
    I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStruct);

    // 使能 I2C 外设
    I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
}

5.2 API

5.2.1 基本功能函数

1. `void I2C_DeInit(I2C_TypeDef* I2Cx)`

作用：将指定的 I2C 外设寄存器重置为默认值。
使用场景：需要重新配置 I2C 外设时调用。
示例：

I2C_DeInit(I2C1); // 重置 I2C1

2. `void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx, I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)`

作用：初始化 I2C 外设，根据提供的配置结构体 I2C_InitStruct 配置 I2C。
参数：
- I2Cx：指定目标 I2C 外设（如 I2C1 或 I2C2）。
- I2C_InitStruct：包含配置参数的结构体，包括通信速率、地址模式等。
示例：

I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000; // 设置时钟频率为 100kHz
I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C; // 工作在 I2C 模式
I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2; // 标准模式，占空比 2
I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x30; // 本机地址
I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable; // 开启 ACK
I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit; // 7 位地址模式
I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);

3. `void I2C_StructInit(I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)`

作用：填充 I2C_InitStruct 结构体的默认值，便于快速配置。
默认值：
- 时钟频率：10kHz
- 模式：I2C
- 占空比：I2C_DutyCycle_2
- 本机地址：0
- 地址模式：7 位
- ACK：关闭
示例：

I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
I2C_StructInit(&I2C_InitStructure); // 填充默认值

4. `void I2C_Cmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

作用：使能或禁用指定的 I2C 外设。
参数：
- I2Cx：目标 I2C 外设。
- NewState：ENABLE（使能）或 DISABLE（禁用）。
示例：

I2C_Cmd(I2C1, ENABLE); // 启动 I2C1

5. `void I2C_DMACmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

作用：使能或禁用指定 I2C 的 DMA 请求。
使用场景：当使用 DMA 控制数据传输时。
示例：

I2C_DMACmd(I2C1, ENABLE); // 启动 I2C1 的 DMA 请求

6. `void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

作用：生成 I2C 的起始信号。
使用场景：I2C 主机模式下，用于启动数据传输。
示例：

I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); // 生成起始信号
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)); // 等待起始信号成功

7. `void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

作用：生成 I2C 的停止信号。
使用场景：主机发送完成后终止通信。
示例：

I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE); // 生成停止信号

8. `void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

作用：使能或禁用 I2C 的 ACK 应答。
使用场景：读取多字节数据时，需要根据情况开启或关闭 ACK。
示例：

I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE); // 开启 ACK 应答

9. `void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data)`

作用：向数据寄存器发送一个字节数据。
使用场景：主机发送数据。
示例：

I2C_SendData(I2C1, 0x55); // 发送数据 0x55
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); // 等待数据发送完成

10. `uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx)`

作用：从数据寄存器读取一个字节数据。
使用场景：主机或从机接收数据。
示例：

uint8_t data = I2C_ReceiveData(I2C1); // 接收数据

11. `void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction)`

作用：向总线发送 7 位从机地址。
参数：
- Address：从机地址。
- I2C_Direction：通信方向（I2C_Direction_Transmitter 或 I2C_Direction_Receiver）。
示例：

I2C_Send7bitAddress(I2C1, 0x50, I2C_Direction_Transmitter); // 发送从机地址（写）
while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)); // 等待地址发送完成

12. `ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)`

作用：检查 I2C 状态寄存器中是否发生指定事件。
参数：
- I2C_EVENT：待检测的事件（例如 I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT）。
示例：

if (I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == SUCCESS) {
    // 事件检测成功
}

5.2.2 其他函数简述

void I2C_ITConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_IT, FunctionalState NewState)：配置 I2C 中断。
FlagStatus I2C_GetFlagStatus(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_FLAG)：检查指定的标志位状态。
void I2C_ClearFlag(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_FLAG)：清除指定的标志位。
void I2C_SoftwareResetCmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)：触发软件复位。
void I2C_FastModeDutyCycleConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_DutyCycle)：配置快速模式下的占空比。

5.2.3 EV事件

主机模式 (Master Mode) 事件

EV5: 主机模式选择

宏定义:

#define I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT ((uint32_t)0x00030001) /* BUSY, MSL, SB flags */

功能:
当主机发送 START 条件 后，等待此事件，以确认 START 条件已正确释放到总线。
标志说明:
- SB (Start Bit): 表示 START 条件已被生成。
- MSL (Master Mode): 表示设备处于主模式。
- BUSY: 总线处于忙碌状态。

EV6: 从设备地址确认。主机发送地址后，可能触发以下两种情况：

发送模式选择

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED ((uint32_t)0x00070082) /* BUSY, MSL, ADDR, TXE, TRA flags */

- 功能: 表示主机成功发送了地址，并进入发送模式（Master Transmitter）。
- 标志说明:
- - ADDR: 地址被确认。
  - TRA: 设备处于发送模式。
  - TXE: 数据寄存器为空。

接收模式选择

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED ((uint32_t)0x00030002) /* BUSY, MSL, ADDR flags */

- 功能: 表示主机成功发送了地址，并进入接收模式（Master Receiver）。
- 标志说明:
- - ADDR: 地址被确认。

EV9: 10 位地址模式

宏定义:

#define I2C_EVENT_MASTER_MODE_ADDRESS10 ((uint32_t)0x00030008) /* BUSY, MSL, ADD10 flags */

功能: 主机发送 10 位地址的前 8 位后，等待此事件以发送剩余的地址。
标志说明:
- ADD10: 10 位寻址模式标志。

EV7: 数据接收完成

宏定义:

#define I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED ((uint32_t)0x00030040) /* BUSY, MSL, RXNE flags */

功能: 表示主机接收到一个数据字节。
标志说明:
- RXNE: 数据寄存器非空，数据已准备好读取。

EV8 和 EV8_2: 数据发送

EV8: 数据传输中

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING ((uint32_t)0x00070080) /* TRA, BUSY, MSL, TXE flags */

- 功能: 数据写入数据寄存器，并正在移位到发送总线上。
- 标志说明:
- - TXE: 数据寄存器为空，准备接受新数据。

EV8_2: 数据传输完成

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED ((uint32_t)0x00070084) /* TRA, BUSY, MSL, TXE, BTF flags */

- 功能: 表示数据字节已完全传输到总线。
- 标志说明:
- - BTF (Byte Transfer Finished): 数据字节传输完成。

从机模式 (Slave Mode) 事件

EV1: 从机地址匹配，可能触发以下三种情况：

接收模式匹配

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_SLAVE_RECEIVER_ADDRESS_MATCHED ((uint32_t)0x00020002) /* BUSY, ADDR flags */

- 功能: 表示从机地址匹配，进入接收模式。

发送模式匹配

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_SLAVE_TRANSMITTER_ADDRESS_MATCHED ((uint32_t)0x00060082) /* TRA, BUSY, TXE, ADDR flags */

- 功能: 表示从机地址匹配，进入发送模式。

通用调用匹配

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_SLAVE_GENERALCALLADDRESS_MATCHED ((uint32_t)0x00120000) /* GENCALL, BUSY flags */

- 功能: 表示从机接收到通用调用地址（0x00）。

EV2: 从机接收字节

宏定义:

#define I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_RECEIVED ((uint32_t)0x00020040) /* BUSY, RXNE flags */

功能: 表示从机接收到一个数据字节。
标志说明:
- RXNE: 数据寄存器非空。

EV3 和 EV3_2: 从机发送

EV3: 字节发送中

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_TRANSMITTING ((uint32_t)0x00060080) /* TRA, BUSY, TXE flags */

- 功能: 数据正在移位到总线上。

EV3_2: 主机发送 NACK

- 宏定义:

#define I2C_EVENT_SLAVE_ACK_FAILURE ((uint32_t)0x00000400) /* AF flag */

- 功能: 主机发送 NACK 表示停止通信。

EV4: 停止条件检测

宏定义:

#define I2C_EVENT_SLAVE_STOP_DETECTED ((uint32_t)0x00000010) /* STOPF flag */

功能: 表示主机发送 STOP 条件，通信终止。

6.硬件操作MPU6050

📎10-2 硬件I2C读写MPU6050.zip

Hardware：

📎MPU6050_Reg.h
📎OLED.c
📎OLED.h
📎OLED_Font.h
📎MPU6050.c
📎MPU6050.h

User：

📎main.c

stm32之IIC

目录

1.I2C

1.1 简介

1.2 硬件电路

1.3 时序基本单元

1.4 时序实例

1.4.1 指定地址写

1.4.2 当前地址读

1.4.3 指定地址读

2.MPU6050

2.1 简介

2.2 参数

2.3 硬件电路

2.4 框图

2.5 文档

3.软件操作MPU6050

4.I2C通信外设

4.1 简介

4.2 I2C框图

4.3 基本结构

4.4 主机发送/接收

4.5 软件/硬件波形对比

5.结构体和相关api

5.1 结构体

5.2 API

5.2.1 基本功能函数

1. void I2C_DeInit(I2C_TypeDef* I2Cx)

2. void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx, I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)

3. void I2C_StructInit(I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)

4. void I2C_Cmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)

5. void I2C_DMACmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)

6. void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)

7. void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)

8. void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)

9. void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data)

10. uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx)

11. void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction)

12. ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)

5.2.2 其他函数简述

5.2.3 EV事件

主机模式 (Master Mode) 事件

从机模式 (Slave Mode) 事件

6.硬件操作MPU6050

网站公告

今日签到

热门文章

最新发布

1. `void I2C_DeInit(I2C_TypeDef* I2Cx)`

2. `void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx, I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)`

3. `void I2C_StructInit(I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct)`

4. `void I2C_Cmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

5. `void I2C_DMACmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

6. `void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

7. `void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

8. `void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)`

9. `void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data)`

10. `uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx)`

11. `void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction)`

12. `ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)`