STM32之I2C模块调试总结

 前一段时间对STM32的I2C模块进行了调试，今天做一个总结。关于I2C协议的知识，这里就不再赘述，网上有很多介绍I2C协议的文章。目前实现I2C协议的方式有两种，一是采用GPIO口来模拟I2C协议，另外一种是使用STM32自带的I2C模块。虽说使用GPIO口模拟I2C协议较为复杂，需要详细了解I2C协议的内容，但是实现这种方式的资料也非常多，网上都有对应的源码实现，只需要简单修改，就可以实现功能。而针对使用STM32自带的I2C模块，网络上贬斥的声音较多，说是模块本身自带bug,容易出问题，甚至还有人说是史上最难调的I2C模块。当然了，这些问题我自己目前还没有遇到，可能需要以后来验证了。好了，言归正传，今天主要记录一下调试过程以及需要注意的地方。      

//功能：初始化IIC接口

void SSX1207_Init(void)

{

 GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

 I2C_InitTypeDef   I2C_InitStructure;

 RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);//使能GPIOB时钟

 //GPIOB6,B7初始化设置，PB6=SCL,PB7=SDA

 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7;

 GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;//复用模式

 GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;//开漏模式

 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;//50MHz

 GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd = GPIO_PuPd_NOPULL;//

 GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);//初始化

 GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource6,GPIO_AF_I2C1);//将PB6连接到SCL

 GPIO_PinAFConfig(GPIOB,GPIO_PinSource7,GPIO_AF_I2C1);//将PB7连接到SDA

 RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1,ENABLE);//使能I2C1时钟

 //配置I2C参数

 I2C_InitStructure.I2C_Mode=I2C_Mode_I2C;

 I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle=I2C_DutyCycle_2;

 I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed=I2C_Standard_Speed;

 I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;

 I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;

 I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;

 I2C_Init(I2C1,&I2C_InitStructure);//初始化

 I2C_Cmd(I2C1,ENABLE);//使能I2C

}

该函数完成对I2C模块的初始化，首先要确定使用的GPIO口，然后对GPIO口的参数进行配置，这一部分也是参数网上的一下资料进行配置的，需要注意的是GPIO_Mode要配置成复用模式，GPIO_OType要配置成开漏模式，如果使用别的库可能对应的参数有差异，但基本功能应该是一样的，需要将GPIO口配置成复用开漏模式。上面只是对要使用到的GPIO口的配置，还需要配置I2C的参数，这部分只需要注意一下OwnAddress1即可，该参数只需要跟总线上的其他I2C设备的地址不一样就行了，是用户自己定义的。

    初始化函数记录完成之后，下面记录主I2C设备对从I2C设备写数据的过程。

//功能：将指定数量的数据写入到IIC设备中

//参数：

//  pBuffer--要写入的数据数组

//  NumToWrite--写入数据的个数

void SSX1207_WriteByteArray(u8 *pBuffer,u16 NumToWrite)

{

 uint32_t flag=0;

 I2C_AcknowledgeConfig(I2C1,ENABLE);//ACK置1

 I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);//产生一个启动信号

 timeout=0x1000;

 while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))//EV5事件

 {

  if((--timeout)==0)

  {

   printf("EV5 fail\r\n");

   break;

  } 

 }

 flag = I2C_GetLastEvent(I2C1);

 printf("flag=%x\r\n",flag);

 if(timeout!=0)

 printf("EV5 sucess\r\n");

 I2C_Send7bitAddress(I2C1,0X50,I2C_Direction_Transmitter);//发送安全芯片地址和写命令

 timeout=0x1000;

 while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED))//EV6事件

 {

  if((--timeout)==0)

  {

   printf("EV6 fail\r\n");

   break;

  } 

 }

 flag = I2C_GetLastEvent(I2C1);

 printf("flag=%x\r\n",flag);

 if(timeout!=0)

 printf("EV6 sucess\r\n");

 while(NumToWrite--)

 {

  timeout=0x1000;

  while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING))//EV8事件

  {

   if((--timeout)==0)

   {

   printf("EV8 fail\r\n");

   break;

   } 

  }

  flag = I2C_GetLastEvent(I2C1);

  printf("flag=%x\r\n",flag);

  if(timeout!=0)

  printf("EV8 sucess\r\n");

  I2C_SendData(I2C1,*pBuffer);

  pBuffer++;

 }

 timeout=0x1000;

 while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED))//EV8_2事件

 {

  if((--timeout)==0)

  {

   printf("EV8_2 fail\r\n");

   break;

  } 

 }

 flag = I2C_GetLastEvent(I2C1);

 printf("flag=%x\r\n",flag);

 if(timeout!=0)

 printf("EV8_2 sucess\r\n");

 I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);//产生一个停止信号

}

该函数是将指定数量的数据写入到I2C从设备中，整个流程是参照手册的上的流程来编码的。

//功能：从IIC设备读取指定长度的数据

//参数：

//  pBuffer:要读取数据的存放数组

//  NumToRead:读取数据的数量

void SSX1207_ReadByteArray(u8 *pBuffer,u16 NumToRead)

{

 uint32_t flag=0;

 u16 NumToRead_FLAG=NumToRead;

 if(NumToRead_FLAG==8)

 {

  I2C_GenerateSTART(I2C1,ENABLE);//产生一个启动信号

  timeout=0x1000;

  while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT))//EV5事件

  {

   if((--timeout)==0)

   {

    printf("EV5 fail!\r\n");

    break;

   } 

  }

  flag = I2C_GetLastEvent(I2C1);

  printf("flag=%x\r\n",flag);

  if(timeout!=0)

  printf("EV5 sucess!\r\n");

  I2C_Send7bitAddress(I2C1,0X50,I2C_Direction_Receiver);//发送安全芯片地址和读命令

  timeout=0x1000;

  while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED))//EV6事件

  {

   if((--timeout)==0)

   {

    printf("EV6 fail!\r\n");

    break;

   } 

  }

  flag = I2C_GetLastEvent(I2C1);

  printf("flag=%x\r\n",flag);

  if(timeout!=0)

  printf("EV6 sucess!\r\n");

 }

 while(NumToRead)

 {

  printf("len=%d\r\n",NumToRead);

  NumToRead--;

  if((NumToRead==2)&&(NumToRead_FLAG!=8))

  {

   I2C_AcknowledgeConfig(I2C1,DISABLE);//ACK位清零 

  }

  if((NumToRead==1)&&(NumToRead_FLAG!=8))

  {

   I2C_GenerateSTOP(I2C1,ENABLE);//产生一个停止信号

  }

  timeout=0x1000;

  while(!I2C_CheckEvent(I2C1,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED))//EV7事件

  {

   if((--timeout)==0)

   {

    printf("EV7 fail!\r\n");

    break;

   } 

  }

  *pBuffer=I2C_ReceiveData(I2C1);

  flag = I2C_GetLastEvent(I2C1);

  printf("flag=%x\r\n",flag);

  if(timeout!=0)

  printf("EV7 sucess! *pBuffer=%02x\r\n",*pBuffer);

  pBuffer++; 

 }

 printf("NumToRead=%d\r\n",NumToRead);

}

该函数是主设备向从I2C设备读取指定长度的数据。整个流程也是参考手册的流程来实现的。

读取数据的过程主要是注意要读取的数据还剩三个字节的时候CR1寄存器中ACK位和STOP位的变化情况，这里所说的情况是要读取的数据大于两个字节的情况。

如代码中红色标注的所示，此时倒数第三个字节在DR寄存器中，需要将ACK复位，然后读取该字节，但STOP位不能置1（务必要注意这一点，网上有在此时就将STOP位置1的，导致后续的操作失败）。当要读取倒数第二个字节时，将STOP位置1，如代码中紫色标注的部分。另外，为了后续正常读写数据，需要将ACK位再次置1，本次是在写数据函数内实现的。以上是操作I2C设备的三个重要的函数，针对测试的主函数就不再记录了。