《STM32从零开始学习历程》@EnzoReventon

STM32 I2C固件库介绍

相关资料：

I2C物理层介绍
I2C协议层介绍
STM32的I2C特性及架构介绍

参考资料：
[野火EmbedFire]《STM32库开发实战指南——基于野火霸天虎开发板》
[正点原子]STM32F4开发指南-库函数版本_V1.2
[ST]《STM32F4xx中文参考手册》

I2C初始化函数介绍

typedef struct
{uint32_t I2C_ClockSpeed;          /*!< 设置SCL时钟频率，此值要低于40 0000 */uint16_t I2C_Mode;                /*!< 指定工作模式，可以选择I2C模式以及SMBUS */uint16_t I2C_DutyCycle;           /*!< 指定时钟占空比，可以选择low/high = 2：1或16：9模式 */uint16_t I2C_OwnAddress1;         /*!< 指定自身的I2C设备地址 */uint16_t I2C_Ack;                 /*!< 使能或关闭响应（一般都要使能）*/uint16_t I2C_AcknowledgedAddress; /*!< 指定地址的长度，可以为7位或者10位 */}I2C_InitTypeDef;

I2C_ClockSpeed： 设置I2C的传输速率，在调用初始化函数时，函数会根据我们输入的数值经过运算后把时钟因子写入到I2C的时钟控制寄存器CCR。而我们写入的这个参数值不得高于400KHz。
实际上由于CCR寄存器不能写入小数类型的时钟因子，影响到SCL的实际频率可能会低于本成员设置的参数值，这时除了通讯稍慢一点以外，不会对I2C的标准通讯造成其它影响。
I2C_Mode： 选择I2C的使用方式，有I2C模式(I2C_Mode_I2C )和SMBus主、从模式(I2C_Mode_SMBusHost、 I2C_Mode_SMBusDevice ) 。
I2C不需要在此处区分主从模式，直接设置I2C_Mode_I2C即可。
I2C_DutyCycle： 设置I2C的SCL线时钟的占空比。该配置有两个选择，分别为低电平时间比高电平时间为2：1 ( I2C_DutyCycle_2)和16：9(I2C_DutyCycle_16_9)。
其实这两个模式的比例差别并不大，一般要求都不会如此严格，这里随便选就可以了。
I2C_OwnAddress1： 配置STM32的I2C设备自己的地址，每个连接到I2C总线上的设备都要有一个自己的地址，作为主机也不例外。地址可设置为7位或10位(受下面I2C_AcknowledgeAddress成员决定)，只要该地址是I2C总线上唯一的即可。
STM32的I2C外设可同时使用两个地址，即同时对两个地址作出响应，这个结构成员I2C_OwnAddress1配置的是默认的、OAR1寄存器存储的地址，若需要设置第二个地址寄存器OAR2，可使用
I2C_OwnAddress2Config函数来配置，OAR2不支持10位地址。
I2C_Ack_Enable： 配置I2C应答是否使能，设置为使能则可以发送响应信号。一般配置为允许应答(I2C_Ack_Enable)，这是绝大多数遵循I2C标准的设备的通讯要求，改为禁止应答(I2C_Ack_Disable)往往会导致通讯错误。
I2C_AcknowledgeAddress： 选择I2C的寻址模式是7位还是10位地址。这需要根据实际连接到I2C总线上设备的地址进行选择，这个成员的配置也影响到I2C_OwnAddress1成员，只有这里设置成10位模式时，I2C_OwnAddress1才支持10位地址。

配置好I2C初始化函数之后，对I2C进行初始化，使用I2C_Init函数：

void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx, I2C_InitTypeDef* I2C_InitSturct)

I2C固件库的使用

（1）MDK5中点击Functions，找到stm32f4xx_i2c.c，双击点开，即可看到所有函数，点击相应函数即可定位到函数定义区域查看相关注释与参数。

（2）使用STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0固件库chm查询。STM32F4xx_DSP_StdPeriph_Lib_V1.4.0下载地址。

I2C相关函数介绍

本章节介绍一下常用的几个函数。

I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState) 函数：用来产生I2C通讯开始信号的函数。共有两个参数，一个是选择I2Cx，可以选择1~3，根据芯片提供I2C数量来选择；第二个是状态选择，ENABLE与DISABLE。

/** 函数源码* @brief  Generates I2Cx communication START condition.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  NewState: new state of the I2C START condition generation.*          This parameter can be: ENABLE or DISABLE.* @retval None.*/
void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_I2C_ALL_PERIPH(I2Cx));assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));if (NewState != DISABLE){/* Generate a START condition */I2Cx->CR1 |= I2C_CR1_START;}else{/* Disable the START condition generation */I2Cx->CR1 &= (uint16_t)~((uint16_t)I2C_CR1_START);}
}

I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState) 函数：与上一个开始信号类似，为发送通讯停止信号。参数与开始信号函数一样。

/*** @brief  Generates I2Cx communication STOP condition.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  NewState: new state of the I2C STOP condition generation.*          This parameter can be: ENABLE or DISABLE.* @retval None.*/
void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_I2C_ALL_PERIPH(I2Cx));assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));if (NewState != DISABLE){/* Generate a STOP condition */I2Cx->CR1 |= I2C_CR1_STOP;}else{/* Disable the STOP condition generation */I2Cx->CR1 &= (uint16_t)~((uint16_t)I2C_CR1_STOP);}
}

void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction)函数：为发送设备地址函数。
I2C_TypeDef* I2Cx：为选择I2C。
uint8_t Address：为八位设备地址。
uint8_t I2C_Direction：方向，Transmitter mode发送器，Receiver mode接收器。

/*** @brief  Transmits the address byte to select the slave device.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  Address: specifies the slave address which will be transmitted* @param  I2C_Direction: specifies whether the I2C device will be a Transmitter*         or a Receiver. *          This parameter can be one of the following values*            @arg I2C_Direction_Transmitter: Transmitter mode*            @arg I2C_Direction_Receiver: Receiver mode* @retval None.*/
void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_I2C_ALL_PERIPH(I2Cx));assert_param(IS_I2C_DIRECTION(I2C_Direction));/* Test on the direction to set/reset the read/write bit */if (I2C_Direction != I2C_Direction_Transmitter){/* Set the address bit0 for read */Address |= I2C_OAR1_ADD0;}else{/* Reset the address bit0 for write */Address &= (uint8_t)~((uint8_t)I2C_OAR1_ADD0);}/* Send the address */I2Cx->DR = Address;
}

void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data)：为发送数据函数。
uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx)：为接收数据函数。

/*** @brief  Sends a data byte through the I2Cx peripheral.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  Data: Byte to be transmitted..* @retval None*/
void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_I2C_ALL_PERIPH(I2Cx));/* Write in the DR register the data to be sent */I2Cx->DR = Data;
}
=====================================================================================
/*** @brief  Returns the most recent received data by the I2Cx peripheral.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @retval The value of the received data.*/
uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_I2C_ALL_PERIPH(I2Cx));/* Return the data in the DR register */return (uint8_t)I2Cx->DR;
}

FlagStatus I2C_GetFlagStatus(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_FLAG)状态标志位函数：用来判断指定功能的完成完成状态。
uint32_t I2C_FLAG：可以选择不同的状态判定功能。

/*** @brief  Checks whether the specified I2C flag is set or not.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  I2C_FLAG: specifies the flag to check. *          This parameter can be one of the following values:*            @arg I2C_FLAG_DUALF: Dual flag (Slave mode)*            @arg I2C_FLAG_SMBHOST: SMBus host header (Slave mode)*            @arg I2C_FLAG_SMBDEFAULT: SMBus default header (Slave mode)*            @arg I2C_FLAG_GENCALL: General call header flag (Slave mode)*            @arg I2C_FLAG_TRA: Transmitter/Receiver flag*            @arg I2C_FLAG_BUSY: Bus busy flag*            @arg I2C_FLAG_MSL: Master/Slave flag*            @arg I2C_FLAG_SMBALERT: SMBus Alert flag*            @arg I2C_FLAG_TIMEOUT: Timeout or Tlow error flag*            @arg I2C_FLAG_PECERR: PEC error in reception flag*            @arg I2C_FLAG_OVR: Overrun/Underrun flag (Slave mode)*            @arg I2C_FLAG_AF: Acknowledge failure flag*            @arg I2C_FLAG_ARLO: Arbitration lost flag (Master mode)*            @arg I2C_FLAG_BERR: Bus error flag*            @arg I2C_FLAG_TXE: Data register empty flag (Transmitter)*            @arg I2C_FLAG_RXNE: Data register not empty (Receiver) flag*            @arg I2C_FLAG_STOPF: Stop detection flag (Slave mode)*            @arg I2C_FLAG_ADD10: 10-bit header sent flag (Master mode)*            @arg I2C_FLAG_BTF: Byte transfer finished flag*            @arg I2C_FLAG_ADDR: Address sent flag (Master mode) "ADSL"如果该地址被发送出去了，那么标志位将会置1.*                                Address matched flag (Slave mode)"ENDAD"*            @arg I2C_FLAG_SB: Start bit flag (Master mode)* @retval The new state of I2C_FLAG (SET or RESET). 判断下标志状态，SET为1，RESET为0.*/

ITStatus I2C_GetITStatus(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_IT)中断标志位函数：同样与标志位判断函数用法一样。

/*** @brief  Checks whether the specified I2C interrupt has occurred or not.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  I2C_IT: specifies the interrupt source to check. *          This parameter can be one of the following values:*            @arg I2C_IT_SMBALERT: SMBus Alert flag*            @arg I2C_IT_TIMEOUT: Timeout or Tlow error flag*            @arg I2C_IT_PECERR: PEC error in reception flag*            @arg I2C_IT_OVR: Overrun/Underrun flag (Slave mode)*            @arg I2C_IT_AF: Acknowledge failure flag*            @arg I2C_IT_ARLO: Arbitration lost flag (Master mode)*            @arg I2C_IT_BERR: Bus error flag*            @arg I2C_IT_TXE: Data register empty flag (Transmitter)*            @arg I2C_IT_RXNE: Data register not empty (Receiver) flag*            @arg I2C_IT_STOPF: Stop detection flag (Slave mode)*            @arg I2C_IT_ADD10: 10-bit header sent flag (Master mode)*            @arg I2C_IT_BTF: Byte transfer finished flag*            @arg I2C_IT_ADDR: Address sent flag (Master mode) "ADSL"*                              Address matched flag (Slave mode)"ENDAD"*            @arg I2C_IT_SB: Start bit flag (Master mode)* @retval The new state of I2C_IT (SET or RESET).*/

★ 比起I2C_GetFlagStatus & I2C_GetITStatus更好用的一个标志位判断函数为：ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef I2Cx, uint32_t I2C_EVENT) 函数，这个函数是专门用来检查EVx事件的。
下面是可以供选择的EV事件，在写代码时会用到。

/*** @brief  Checks whether the last I2Cx Event is equal to the one passed*         as parameter.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  I2C_EVENT: specifies the event to be checked. *          This parameter can be one of the following values:*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_TRANSMITTER_ADDRESS_MATCHED: EV1*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_RECEIVER_ADDRESS_MATCHED: EV1*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_TRANSMITTER_SECONDADDRESS_MATCHED: EV1*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_RECEIVER_SECONDADDRESS_MATCHED: EV1*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_GENERALCALLADDRESS_MATCHED: EV1*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_RECEIVED: EV2*            @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_RECEIVED | I2C_FLAG_DUALF): EV2*            @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_RECEIVED | I2C_FLAG_GENCALL): EV2*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_TRANSMITTED: EV3*            @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_TRANSMITTED | I2C_FLAG_DUALF): EV3*            @arg (I2C_EVENT_SLAVE_BYTE_TRANSMITTED | I2C_FLAG_GENCALL): EV3*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_ACK_FAILURE: EV3_2*            @arg I2C_EVENT_SLAVE_STOP_DETECTED: EV4*            @arg I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT: EV5*            @arg I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED: EV6     *            @arg I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED: EV6*            @arg I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED: EV7*            @arg I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING: EV8*            @arg I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED: EV8_2*            @arg I2C_EVENT_MASTER_MODE_ADDRESS10: EV9*     * @note   For detailed description of Events, please refer to section I2C_Events*         in stm32f4xx_i2c.h file.*    * @retval An ErrorStatus enumeration value:*           - SUCCESS: Last event is equal to the I2C_EVENT*           - ERROR: Last event is different from the I2C_EVENT*/

void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)响应函数：配置成ENABLE时，接收到数据时会响应。

/*** @brief  Enables or disables the specified I2C acknowledge feature.* @param  I2Cx: where x can be 1, 2 or 3 to select the I2C peripheral.* @param  NewState: new state of the I2C Acknowledgement.*          This parameter can be: ENABLE or DISABLE.* @retval None.*/
void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState)
{/* Check the parameters */assert_param(IS_I2C_ALL_PERIPH(I2Cx));assert_param(IS_FUNCTIONAL_STATE(NewState));if (NewState != DISABLE){/* Enable the acknowledgement */I2Cx->CR1 |= I2C_CR1_ACK;}else{/* Disable the acknowledgement */I2Cx->CR1 &= (uint16_t)~((uint16_t)I2C_CR1_ACK);}
}

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