STM32 I2C總線通信與SPI總線通信專題講解

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總線介紹：（I2C）（In（te）r-IntegratedCircuit）總線（也稱I（IC）或I2C）是由PHILIPS公司開發(fā)的兩線式串行總線（單雙工），用于連接微（控制器）及其外圍設(shè)備，在這兩根線上可以掛很多設(shè)備，同一時(shí)刻只能有一個(gè)節(jié)點(diǎn)處于主機(jī)模式，其他節(jié)點(diǎn)處于從機(jī)模式，總線上數(shù)據(jù)的傳送都由主機(jī)發(fā)起。I2C總線沒有片選（信號(hào)）線，所以需要通過協(xié)議來找到對(duì)應(yīng)操作的（芯片）。是微（電子）（通信）控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。它是同步通信的一種特殊形式，具有（接口）線少，控制方式簡(jiǎn)單，期間封裝形式少，通信速率高等優(yōu)點(diǎn)。總線特征：1.兩條總線線路：一條串行數(shù)據(jù)（SD）A，一條串行（時(shí)鐘）線SCL（主從設(shè)備使用同一時(shí)鐘，屬于同步通信）來完成數(shù)據(jù)的傳輸及外圍器件的擴(kuò)展

2.I2C總線上的每一個(gè)設(shè)備都可以作為主設(shè)備或者從設(shè)備，而且每一個(gè)設(shè)備都會(huì)對(duì)應(yīng)一個(gè)唯一的地址，通常是7位，有時(shí)候是10位

3.I2C總線數(shù)據(jù)傳輸速率在標(biāo)準(zhǔn)模式下可達(dá)100kbit/s，快速模式下可達(dá)400kbit/s，高速模式下可達(dá)3.4Mbit/s。在開發(fā)配置的時(shí)候，最好檢查從設(shè)備的傳輸速率從而對(duì)主設(shè)備（一般是（MCU））進(jìn)行相應(yīng)的配置。一般通過I2C總線接口可（編程）時(shí)鐘來實(shí)現(xiàn)傳輸速率的調(diào)整，同時(shí)也跟所接的上拉（電阻）的阻值有關(guān)。

4.I2C總線上的主設(shè)備與從設(shè)備之間以字節(jié)(8位)為單位進(jìn)行單雙工的數(shù)據(jù)傳輸。

拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)——總線型I2C總線在物理連接上分別由SDA(串行數(shù)據(jù)線)和SCL(串行時(shí)鐘線)及上拉電阻組成，SCL由主機(jī)發(fā)出，SCL越快，通訊速率越快。通信原理是通過對(duì)SCL和SDA線高低電平時(shí)序的控制來產(chǎn)生I2C總線協(xié)議所需要的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。在總線空閑狀態(tài)時(shí)，這兩根線一般被上面所接的上拉電阻拉高，保持著高電平。

//w25x16.c#include"w25x16.h"externSPI_HandleTypeDefhspi1;/*讀寫一個(gè)字節(jié)函數(shù)，因?yàn)镾PI讀和寫同時(shí)完成*//*發(fā)送數(shù)據(jù)一定會(huì)接收到一個(gè)數(shù)據(jù)*/uint8_tsFLASH_SendByte(uint8_tbyte){uint8_tTX_DATA=byte;uint8_tRX_DATA=0;HAL_SPI_TransmitReceive(returnRX_DATA;}/*等待擦除或者寫數(shù)據(jù)完成*/voidsFLASH_W（ai）（tF）orEnd(void){uint8_tsr_value=0;sFLASH_CS_LOW();sFLASH_SendByte(sFLASH_CMD_RDSR);//讀S0的值，為1表示忙碌，為0表示停止do{//發(fā)一個(gè)空字節(jié)，得到S0的值sr_value=sFLASH_SendByte(sFLASH_DUMMY_BYTE);}while(sr_valuesFLASH_CS_HIGH();}voidsFLASH_WriteEnable(void){sFLASH_CS_LOW();sFLASH_SendByte(sFLASH_CMD_WREN);sFLASH_CS_HIGH();}/*讀設(shè)備ID*/uint16_tsFLASH_ReadID(void){uint16_tFLASH_ID;uint8_ttemp0,temp1;sFLASH_CS_LOW();sFLASH_SendByte(W25X_ManufactDeviceID);//讀設(shè)備指令后要發(fā)24位地址，所以要發(fā)三次sFLASH_SendByte(sFLASH_DUMMY_BYTE);sFLASH_SendByte(sFLASH_DUMMY_BYTE);sFLASH_SendByte(sFLASH_DUMMY_BYTE);//制造商IDtemp0=sFLASH_SendByte(sFLASH_DUMMY_BYTE);//設(shè)備商IDtemp1=sFLASH_SendByte(sFLASH_DUMMY_BYTE);sFLASH_CS_HIGH();FLASH_ID=(temp0

>16)sFLASH_SendByte((SectorAddr>

>8)//傳送中8位sFLASH_SendByte((SectorAddr>

>0)//傳送低8位sFLASH_CS_HIGH();/*讀狀態(tài)寄存器，等待擦除完成*/sFLASH_WaitForEnd();}//讀數(shù)據(jù)//讀命令和讀地址發(fā)送后，芯片內(nèi)部會(huì)自動(dòng)不斷遞增讀數(shù)據(jù)voidsFLASH_ReadBuffer(uint8_t*pBuffer,uint32_tReadAddr,uint32_tNumByteToRead){sFLASH_CS_LOW();sFLASH_SendByte(sFLASH_CMD_READ);sFLASH_SendByte((ReadAddr>

>16)//傳送高8位sFLASH_SendByte((ReadAddr>

>8)//傳送中8位sFLASH_SendByte((ReadAddr>

>0)//傳送低8位while(NumByteToRead--){*pBuffer=sFLASH_SendByte(sFLASH_DUMMY_BYTE);pBuffer++;}sFLASH_CS_HIGH();}//寫一頁最多只能寫256個(gè)字節(jié)，一個(gè)扇區(qū)16頁，一個(gè)塊16個(gè)扇區(qū)voidsFLASH_WritePage(uint8_t*pBuffer,uint32_tWriteAddr,uint32_tNumByteToWrite){if(NumByteToWrite>sFLASH_SPI_PAGESIZE){NumByteToWrite=sFLASH_SPI_PAGESIZE;printf("寫數(shù)據(jù)量過大，超過一頁大小n");}sFLASH_WriteEnable();//開啟寫使能sFLASH_CS_LOW();sFLASH_SendByte(sFLASH_CMD_WRITE);sFLASH_SendByte((WriteAddr>

>16)//傳送高8位sFLASH_SendByte((WriteAddr>

>8)//傳送中8位sFLASH_SendByte((WriteAddr>

>0)//傳送低8位while(NumByteToWrite--){sFLASH_SendByte(*pBuffer);pBuffer++;}sFLASH_CS_HIGH();/*擦除和寫數(shù)據(jù)都涉及到寫動(dòng)作，一定要等待完成*/sFLASH_WaitForEnd();}//寫任意地址、任意長度voidsFLASH_WriteBuffer(uint8_t*pBuffer,uint32_tWriteAddr,uint32_tNumByteToWrite){uint16_tNumOfPage,NumOfBytes,count,offset;//求WriteAddr在某一頁的位置offset=WriteAddr%sFLASH_SPI_PAGESIZE;//求某一頁剩余的大小count=sFLASH_SPI_PAGESIZE-offset;/*處理頁不對(duì)齊的情況，防止頁內(nèi)覆蓋*///先把某一頁剩下的部分寫掉，之后的就能新頁的起始處開始寫/*offset有值表示需要頁對(duì)齊，如果要寫的字節(jié)數(shù)小于某一頁剩余的部分，那就無需對(duì)齊*//*這兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足*/if(offsetNumByteToWrite-=count;//去掉已經(jīng)寫了的，從新頁開始pBuffer+=count;WriteAddr+=count;}/*最多可分多少頁*/NumOfPage=NumByteToWrite/sFLASH_SPI_PAGESIZE;/*剩余多少字節(jié)*/NumOfBytes=NumByteToWrite%sFLASH_SPI_PAGESIZE;if(NumOfPage){while(NumOf){//每一頁都發(fā)起頁編程sFLASH_WritePage(pBuffer,WriteAddr,sFLASH_SPI_PAGESIZE);pBuffer+=sFLASH_SPI_PAGESIZE;WriteAddr+=sFLASH_SPI_PAGESIZE;}}if(NumOfBytes){sFLASH_WritePage(pBuffer,WriteAddr,NumOfBytes);}}為什么會(huì)有兩種寫操作函數(shù)，是因?yàn)檫@里的寫操作有兩個(gè)特點(diǎn)：