STM32（HAL库）之I2C篇

I2C总线引脚及接法：

SCL：串行时钟线（Serial Clock），负责传输时钟信号

SDA：串行数据线（Serial Data），负责传输数据

支持I2C通信协议的模块一般都具有SCL与SDA两引脚接线，且SCL与SDA接线上一般接有上拉电阻，且模块上SCL与SDA的GPIO输出模式为开漏输出，该接法的目的是实现逻辑线与。

逻辑线与的介绍：

在与运算中，一旦有任意一变量的值为0，则结果为0，当全体变量为1时结果才为0。

I2C通信中，采用开漏输出和上拉电阻时，当我们默认输出时呈现高阻态，此时SDA/SCL线被Vdd拉高，此时SCL/SDA均为高电平，该状态称为空闲状态。

当有任意一模块输出0时因为其余输出皆为高阻态，此时总线直接接地，则总线变为0，此时称之为拉低总线，此时开始I2C总线开始进行数据通信。

I2C本质通过逻辑线与的方法实现0/1的切换。

I2C通信协议

一、起始位：在SCL高电压时，向SDA发送下降沿

二、寻址：主机向总线发送从机的地址（7位地址常用，10位地址不常用）

起始位之后，通常主机发送8位数据（7位地址，1位用来规定数据传输方向），R = 0（写）/W = 1（读），主机发送8位数据后释放SDA线，此时从机拉低SDA线进行应答（Ack），若无应答（NAK），则说明寻址失败。

寻址失败主要有三点原因：地址错误，所寻地址不存在；所寻址的从机正忙，无法及时应答；从机故障（模块故障）

三、数据传输：I2C以字节位单位传输数据，每次可以传输多个字节

I2C每发送完成一个字节后需要对应接收方应答，此时发送方需要主动释放SDA线，将其拉高，然后等待接收方主动拉低SDA线应答后再发送下一个字节。（若主机是读从机所发的数据，则每次读完之后需要主动写无应答结束读数据的过程）

四、停止位：再SCL高电压时，向SDA发送上升沿

I2C传输速率模式：

例：用0.96寸的OLED进行实验，点亮整个屏幕（硬件I2C实现）

常用代码:

向从机写数据

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Master_Transmit(I2C_HandleTypeDef *hi2c,uint16_t DevAddress,uint8_t *pData,uint16_t Size,uint32_t Timeout);

参数hi2c:填写i2c的句柄指针

参数DecAddress：填写从机地址

参数pData：填写要发送的数据

参数Size：填写要发送数据的数量，以字节为单位

参数Timeout：超时时间，单位为ms，与串口相同用法，如果向等待数据发送完成则填写HAL_MAX_DELAY

向从机读数据

HAL_StatusTypeDef HAL_I2C_Master_Receive(I2C_HandleTypeDef *hi2c,uint16_t DevAddress,uint8_t *pData,uint16_t Size,uint32_t Timeout);

与上文相同用法  

作者：凌兴觑古