STM32單片機的IIC硬件編程---查詢等待方式

時間：2018-12-06 18:00:01

關鍵字： iic STM32 單片機硬件編程- 查詢等待方式

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[導讀] IIC器件是一種介于高速和低速之間的嵌入式外圍設備，其實總體來說，它的速度算是比較慢的。通常情況下，速度慢的器件意味著更多的等待，這對于精益求精的嵌入式工程師來說，簡直就是一個惡夢，低速器件的存取數據實

IIC器件是一種介于高速和低速之間的嵌入式外圍設備，其實總體來說，它的速度算是比較慢的。通常情況下，速度慢的器件意味著更多的等待，這對于精益求精的嵌入式工程師來說，簡直就是一個惡夢，低速器件的存取數據實在是太浪費資源。如何面對這種低速設備，而使系統(tǒng)運行達到最優(yōu)化？我覺得應當盡可能多的使用硬件完成，這樣軟件的開銷便會減小，系統(tǒng)軟件不用過多的時間去等待這些數據，而專注于硬件的請求和處理。

IIC協(xié)議，在筆者看來，其實并不是一種很好的協(xié)議，它沒有較好的出錯恢復機制，它是基于一種狀態(tài)機模式的通訊協(xié)議，在這個狀態(tài)轉換中出現任意一步錯誤，將會導致總線不可恢復，極脆弱。在400KHZ的最高帶通訊速率下，很多時候也極易產生干抗，因其采用了TTL電平傳輸數據，加上數字器件的狀態(tài)識別問題，在高速時整個總線的狀態(tài)極易產生崩潰，所以筆者的建議是，有其它接口的器件時，盡量不要用IIC接口器件……它遠遠沒有想像中的那么可靠。

STM32系列CPU中提供了一些IIC的硬件模塊，筆者針對它的一些特點，總結了一些使用方法，并按照一般程序員的使用習慣，提出了三種不同的編程和實現方式，分別是查詢等待方式、硬件中斷方式、WRTOS驅動集成方式。前兩種不需要RTOS的支持。

下面先討論STM32系列MCU的IIC硬件查詢等待方式編程：

首先，根據該MCU的特點和寄存器定義，我們做一些有用的宏定義和引用：

/*------------------------------------------------------------------------------------------------

根據STM32系列MCU的寄存器定義產生的一些宏定義，這些是可以移植的，主要是為了統(tǒng)一硬件操作，否則程序看著不爽

------------------------------------------------------------------------------------------------*/

#defineI2C1_SET_ACKI2C1->CR1|=I2C_CR1_ACK;//設置ACK允許應答

#defineI2C1_CLR_ACKI2C1->CR1&=~I2C_CR1_ACK;//清除ACK應答

#defineI2C1_DATAI2C1->DR//I2C1數據寄地址

#defineI2C1_STARTI2C1->CR1|=I2C_CR1_START;//啟動I2C1

#defineI2C1_STOPI2C1->CR1|=I2C_CR1_STOP;//停止I2C1

#defineI2C1_CurMode(I2C1->SR2&I2C_SR2_MSL)//檢查總線模式

#defineI2C1_IsBusy(I2C1->SR2&I2C_SR2_BUSY)//檢查總線忙標志

#defineI2C1_TxReady(I2C1->SR1&I2C_SR1_TXE)//檢查是否發(fā)送緩沖區(qū)為空

#defineI2C1_RxReady(I2C1->SR1&I2C_SR1_RXNE)//檢查是否接收到數據

#defineI2C1_TxAddr(I2C1->SR1&I2C_SR1_ADDR)//檢查地址是否已被發(fā)送

#defineI2C1_TxStart(I2C1->SR1&I2C_SR1_SB)//檢查起始位是否已被發(fā)送

任何一種硬件模塊都有它自己的使用規(guī)則和使用方法，STM32系列的IIC也不例外，據筆者的體會，它的IIC操作過程有一些它自己的個性，如起始位的發(fā)送以及對狀態(tài)寄存器的假讀規(guī)則等，區(qū)別于其它MCU的IIC使用。

其實任何一個IIC模塊，只會有兩種應用，非讀取寫數據，下面是筆者錘練過的STM32系列MCU硬件IIC寫數據方法，查詢等待方式：

/*--------------------------------------------------------------------

Func:I2C1寫入數據，查詢等待方式

---------------------------------------------------------------------*/

voidI2C1_WriteBytes(uint8Addr,uint8*TxBuffer,uint8TxLenth)

{

I2C1_SET_ACK//允許ACK應答

I2C1_START//啟動I2C總線

while(!I2C1_TxStart);//等待起始位發(fā)送

I2C1_DATA=Addr;//發(fā)送設備地址

while(!I2C1_TxAddr);//等待地址發(fā)送結束

Addr=I2C1_CurMode;//讀SR2清標志（很重要，假讀)

while(TxLenth--){

I2C1_DATA=*TxBuffer++;//發(fā)送緩沖區(qū)數據

while(!I2C1_TxReady);//等待發(fā)送完成

}

I2C1_STOP//數據發(fā)送結束，釋放總線

}

對于IIC的寫操作，先發(fā)送設備地址，得到響應后再發(fā)送數據，至少數據內容，以及長度，就不是本方法所關心的了，本方法可發(fā)送任意指定長度的數據包，前提是應當指定正確的TxLenth，當然，也可以通過判斷最后一個字節(jié)的ACK請求得到結束位置，但筆者認為這樣指定長度發(fā)送更好。至于IIC發(fā)送方法為什么是這樣，請參考IIC的發(fā)送協(xié)議。

下面是IIC主機的讀數據協(xié)議，它比寫方式復雜了一點點：

/*----------------------------------------------------------------------------

Func:I2C1讀取數據

Note:DevAddr/從設備地址DataAddr/片內地址*RxBuffer/接收緩沖區(qū)RxLenth/接收長度

-----------------------------------------------------------------------------*/

voidI2C1_ReadBytes(uint8DevAddr,uint8DataAddr,uint8*RxBuffer,uint8RxLenth)

{

I2C1_SET_ACK//允許ACK應答

I2C1_START//啟動I2C總線

while(!I2C1_TxStart);//等待起始位發(fā)送

I2C1_DATA=DevAddr;//發(fā)送地址

while(!I2C1_TxAddr);//等待地址發(fā)送結束