STM32F10x硬件I2C

简介

记录STM32F10x系列的硬件I2C例程，防止需要时找不到代码、减少调试流程。

GPIO 初始化

使用默认引脚：PB6 -> SCL PB7 -> SDA

c 复制代码

/**
使用I2C1主控：SCL->PB6 SDA->PB7

*/
void IMU_LowLevel_DeInit(void)
{
    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    /*!< Disable LM75_I2C */
    I2C_Cmd(I2C1, DISABLE);
    /*!< DeInitializes the LM75_I2C */
    I2C_DeInit(I2C1);

    /*!< LM75_I2C Periph clock disable */
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, DISABLE);
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB | RCC_APB2Periph_AFIO, ENABLE);
    
    /*!<  SCL */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_10MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

    /*!<  SDA */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_7;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    
    /* LED0 */
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_8;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

I2C 初始化

c 复制代码

void IMU_Init(void)
{
  I2C_InitTypeDef   I2C_InitStructure;
  IMU_LowLevel_DeInit();			// GPIO 引脚初始化
  RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);  
    I2C_DeInit(I2C1);

  /*!< LM75_I2C Init */
  I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;						// I2C 模式
  I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;                // 占空比2:1
  I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = I2C_SLAVE_ADDRESS7;			// 主机的I2C地址,用不到则随便写，无影响
  I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;						// 开启应答从机
  I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;		// 从机硬件地址 
  I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 400000;						// 通讯速率：400Kbps
  I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);

  I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
}

I2C 写数据

c 复制代码

// I2C发送数据到从设备
// addr：从设备地址（7位地址左移1位）
// reg：寄存器地址（若从设备无寄存器，可省略）
// data：发送的数据
// len：数据长度
void I2C1_Write(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t* data, uint16_t len) {
    // 等待I2C总线空闲
    while (I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));

    // 发送起始信号
    I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
    while (SUCCESS != I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)) { // 等待起始信号发送完成
        __nop();
    }
    // 发送从设备地址+写命令（最低位0）
    addr <<= 1;
    I2C_Send7bitAddress(I2C1, addr, I2C_Direction_Transmitter);
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)) { // 等待从设备应答
        __nop();
    }
    // 发送寄存器地址（若有）
    I2C_SendData(I2C1, reg);
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)); // 等待数据发送完成

    // 发送数据
    for (uint16_t i = 0; i < len; i++) {
        I2C_SendData(I2C1, data[i]);
        while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));
    }

    // 发送停止信号
    I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);
}

I2C 读数据

c 复制代码

// I2C从从设备读取数据
// addr：从设备地址（7位地址左移1位）
// reg：寄存器地址（若从设备无寄存器，可省略）
// data：接收数据的缓冲区
// len：读取长度
void I2C1_Read(uint8_t addr, uint8_t reg, uint8_t* data, uint16_t len) {
    uint16_t i;
    // 等待I2C总线空闲
    while (I2C_GetFlagStatus(I2C1, I2C_FLAG_BUSY));

    // 第一步：发送寄存器地址（告诉从设备要读取的地址）
    I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE);
    while (SUCCESS != I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)) {
        __nop();
    }

    // 发送从设备地址+写命令
    addr <<= 1;
    I2C_Send7bitAddress(I2C1, addr, I2C_Direction_Transmitter);
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)) {
        __nop();
    }

    // 发送寄存器地址
    I2C_SendData(I2C1, reg);
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)) {
        __nop();
    }

    // 第二步：读取数据
    I2C_GenerateSTART(I2C1, ENABLE); // 重新发送起始信号（重复起始）
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)) {
        __nop();
    }

    // 发送从设备地址+读命令（最低位1）
    I2C_Send7bitAddress(I2C1, addr, I2C_Direction_Receiver);
    while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)) {
        __nop();
    }

    // 读取数据
    for ( i = 0; i < len; i++) {
        
        if (i == len - 1) {
            I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, DISABLE); 	// 最后一个字节不发送应答
    		I2C_GenerateSTOP(I2C1, ENABLE);			// 最后一个字节后面跟着发送停止信号
        }
        
        while (!I2C_CheckEvent(I2C1, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)) { // 等待数据接收完成 
            __nop();
        }
        data[i] = I2C_ReceiveData(I2C1);
    }
   
    I2C_AcknowledgeConfig(I2C1, ENABLE); // 恢复应答使能（供下次使用）
}

问题

我是用杜邦线（长度：20cm）连接单片机和IIM42652传感器。过程中总是失败，示波器探头接到PB6、PB7能正常通讯，不接探头则通讯失败，这是杜邦线长度过长，将杜邦线长度调整至10cm后通讯正常。