带你了解STM32：I2C通信（第二部分）

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

有两种：1.固定多主机。有两个及以上的主机，连接I2C总线控制从机，当主机之间有信号冲突时，会总线仲裁让那个主机先使用；2.可变多主机（STM32的I2C就这种）。I2C总线上没有固定的主机，任何设备都可以在总线空闲状态下充当主机，没有充当主机的就是从机，当这个主机完成了信号的通信，就会变回从机，如果从机之间有信号冲突同时要当主机，总线仲裁会判断谁来当主机
支持7位/10位地址模式

7位地址：起始位后的第一个字节是7位地址+读写位，第一个字节为寻址位。只有128种情况，设备非常多，不够用

10位地址：起始位的第一个字节前五位11110，第一个字节剩下的三位：前面两个和第二个字节的8位组成10位地址，最后一位读写位，也就是把前面两字节当成寻址位。有1024种情况
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

多字节通讯可以增加通信效率
兼容SMBus协议

SMBus系统管理总线，基于I2C总线改进产生
STM32F103C8T6 硬件I2C资源：I2C1、I2C2

2.I2C框图

外设通信引脚：SDA、SCL

SMBALERT：SMBus使用
数据控制部分

核心部分：DATA REGISTER和数据移位寄存器

需要发送数据时，可以把一个字节数据写到数据寄存器DR，当移位寄存器没有移位时，这个数据寄存器的值就会进一步转到数据寄存器里面，在移位的过程中，就可以把下一个数据放在数据寄存器里等待移位，一旦前面的一个数据完成移位，这个数据就可以无缝衔接进行移位，当数据由数据寄存器转到移位寄存器时，就会置转态寄存器的TXE位为1，表示发生寄存器为空。

接收和发送的过程相反，然后，置标志位RXNE，表示接收寄存器非空

比较器和地址寄存器（自身地址寄存器、双地址寄存器）：从机模式使用，可变多主机模式，自身地址寄存器可以自定义的写入地址，如果STM32作为从机，在被寻址时，收到的寻址通过比较器判断，和自身地址相同，那STM32作为从机，响应外部主机的召唤，并且STM32支持同时响应两个从机地址，所以又有双地址寄存器

PEC计算和寄存器：数据校验模块，当发送一个多字节数据帧时，在PEC计算里硬件可以自动执行CRC校验计算（根据前面的数据，进行各种数据运算，得到一个字节的校验位，附加在数据帧的后面），接收到这个数据帧后，STM32硬件自动执行校验判断，如果数据在传输过程中出错了，CRC校验算法就通不过，硬件就会置校验错误标志位
时钟控制部分

3.I2C基本结构

因为是高位先行，所以向左移

4.主机发送

5.主机接收

6.软件/硬件波形对比

7.硬件I2C读写MPU6050代码

第一步：按图接线到面包板

第二步：复制软件I2C读写MPU6050代码

第三步：将MyI2C模块移除工程

第四步：在MPU6050.c中配置I2C外设

初始化步骤：1.开启I2C外设和对应的DPIO口的时钟；2.把I2C外设对应的GPIO口初始化为复用开漏模式（开漏：I2C协议要求，复用：GPIO控制权要交给硬件外设，软件配置就是通用开漏模式）；3.使用结构体，对整个I2C进行配置；4.I2C_Cmd，使能

I2C相关库函数

恢复缺省配置、初始化、结构体初始化、使能

生成起始条件

生成终止条件

这个函数是配置CR1的ACK的，也就是配置收到一个字节之后，是否给从机应答

发送数据，实际就是把Data这个数据，直接写到DR寄存器

接收数据，读取DR的数据作为返回值

发送7位地址的专用函数

多种监控标志位的函数；1.基本状态监控（推荐使用）；2.高级状态监控（一般不用）；3.基于标志位的状态监控（之前经常只有）

获取标志位、清除标志位、获取中断状态、清除中断挂起位

第五步：在MPU6050.c中封装一个事件等待函数

第六步：在MPU6050.c中配置指定地址写一个字节的时序

第七步：在MPU6050.c中配置指定地址读一个字节的时序

如果想要读取多个字节，直接等待EV7事件，读取DR，就能收到数据，这样依次接收，在接收最后一个字节之前，也就是这里的EV7_1事件，需要提前把ACK置0，STOP置1；如果只读一个字节，在EV6直接之后，就要立刻ACK置0，STOP置1，要是设置晚了，时序就会多一个字节

这里是读一个字节，代码思路：我们是在EV6之后，也就是收到最后一个字节之前，临时把ACK置0，非应答，STOP置1，所以接收函数的最后要恢复默认的ACK=1

第八步：头文件声明

剩下的其他不变，代码任务完成

硬件I2C读写MPU6050完整代码

8. I2C相关库函数

恢复缺省配置、初始化、结构体初始化、使能

生成起始条件

生成终止条件

这个函数是配置CR1的ACK的，也就是配置收到一个字节之后，是否给从机应答

发送数据，实际就是把Data这个数据，直接写到DR寄存器

接收数据，读取DR的数据作为返回值

发送7位地址的专用函数

多种监控标志位的函数；1.基本状态监控（推荐使用）；2.高级状态监控（一般不用）；3.基于标志位的状态监控（之前经常只有）

获取标志位、清除标志位、获取中断状态、清除中断挂起位