代码收藏家 STM32 I2C使用指南
STM32使用I2C
1.I2C通讯概述：
I2C(Inter-Integrated Circuit)和和SPI一样，都是实现主控芯片和外挂芯片之间的数据交流。
通信线
特性
数据应答：I2C总线支持数据应答机制。
支持多设备
起始条件：在SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平，表示通信的开始。
终止条件：在SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平，表示通信的结束。
时序单元：每个时序单元从SCL的低电平开始，并以低电平结束。
从设备限制：从设备不允许产生起始和终止条件。
2.硬件电路
3. I2C时序基本单元
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）
主机发送应答：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。
应答机制
在I2C通信中，主机发送一个数据后会立即接收一个位作为应答位，用来判断从机是否正确接收到数据。
从机地址
- 发送从机地址：
- 主机在起始条件之后，先发送一个字节（从机地址）。
- 所有从机会接收该字节，并与自己的地址进行比较。
- 如果地址匹配，相应的从机会响应主机的读写操作。
- 唯一地址：
- 同一条I2C总线上的每个设备地址必须唯一，以防止主机发送一个地址时有多个设备响应。
I2C地址类型
7位地址：常用的I2C地址格式。
10位地址：用于一些特殊情况下的I2C地址格式。
设备地址分配
地址可变部分
对于挂在同一条总线上的相同型号设备，可以利用设备地址的可变部分来区分。
MPU6050：
地址的最后一位由板上的AD0引脚确定。
AD0引脚接低电平，地址为1101 000。
AD0引脚接高电平，地址为1101 001。
通过这种方式，可以在同一条I2C总线上挂载多个相同型号的设备，并通过改变引脚电平来分配不同的地址，避免地址冲突。
4. I2C时序
（重要）
示例
对于从机地址为1101000的设备，在其内部0x19地址的寄存器中写入0xAA这个数据，数据帧的过程如下：
1.起始条件：SCL高电平期间，SDA从高电平拉低。
2.发送从机地址和读写位（1101000+0）。
3.接收从机应答位。
4.发送寄存器地址（0x19）。
5.接收从机应答位。
6.发送数据值（0xAA）。
7.接收从机应答位。
8.停止条件：SCL高电平期间，SDA从低电平释放至高电平。
通过这些步骤，主机可以可靠地在从机的指定寄存器地址中写入数据。
5.外设
硬件资源
特性
多主机模式：支持多个主机设备，可变多主机模式。
地址模式：支持7位和10位地址模式。
通信速度：支持不同的通信速率，标准模式最高100kHz，快速模式最高400kHz。
DMA支持：支持DMA，在多字节传输时提高传输效率。
兼容SMBus协议：SMBus协议用于电源管理系统（System Management Bus）。
示例说明
I2C地址转换：
二进制地址1101000转换为十六进制为0x68。
I2C通信时，需要发送7位地址和1位读写位。
从机地址0x68左移1位再加上读写位：
0x68左移1位为11010000（0xD0），加上读写位为0xD1。
读写操作
写操作：从机地址为0xD0。
读操作：从机地址为0xD1。
I2C在STM32中的实现
6. 软件和硬件I2C波形对比
软件I2C实现
波形特点：软件I2C的波形较为不规整，每个时钟周期和空闲时间都不一致。
操作特点：软件I2C时的引脚操作会有一定的延时，因此各个时钟周期的间隔和占空比都不均匀。
硬件I2C实现
波形特点：硬件I2C的波形更加规整，时钟周期和占空比非常一致。
操作特点：每个时钟周期后都有严格的延时，保证每个周期的时间相同。
STM32单片机I2C通信详解_stm32 i2c-CSDN博客
全部摘录自此博客，就是读了多遍，学习一下。
STM32通过I2C软件读写MPU6050_stm32读取mpu6050-CSDN博客
感觉I2C的博客写的很详细
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作者：微笑面对危险
