Ⅰ、寫在前面

相信看過前面那篇文章“更加深入理解I2C總線、協議及應用”的人對I2C都有一定的了解了。那篇文章是針對I2C，使用單片機IO模擬I2C方式實現讀寫操作。

本文將講述硬件I2C讀寫操作，也就是由處理器自身硬件的I2C實現時鐘、數據的傳輸過程。

Ⅱ、STM8硬件I2C知識

STM8S的I2C模塊不僅可以接收和發送數據，還可以在接收時將數據從串行轉換成并行數據，在發送時將數據從并行轉換成串行數據。可以開啟或禁止中斷。接口通過數據引腳(SDA)和時鐘引腳(SCL)連接到I2C總線。允許連接到標準(最高100kHz)或快速(最高400kHz)的I2C總線。

1.I2C的4種模式

● 從設備發送模式

● 從設備接收模式

● 主設備發送模式

● 主設備接收模式

2.I2C的主要特點

● 并行總線/I2C總線協議轉換器

● 多主機功能：該模塊既可做主設備也可做從設備

● I2C主設備功能

─ 產生起始和停止信號

● I2C從設備功能

─ 可編程的 I2C 地址檢測

─ 停止位檢測

● 產生和檢測7位/10位地址和廣播呼叫

● 支持不同的通訊速度

─ 標準速度(最高 100 kHz)

─ 快速(最高 400 kHz)

● 狀態標志：

─ 發送器/接收器模式標志

─ I2C 總線忙標志

─ 主模式時的仲裁失敗

─ 地址/數據傳輸后的應答(ACK)錯誤

─ 檢測到錯誤的起始或停止條件

─ 禁止時鐘展寬功能時數據過載或欠載

● 3種中斷

─ 1 個通訊中斷

─ 1 個出錯中斷

─ 1 個喚醒中斷

● 喚醒功能

─ 從模式下如果檢測到地址匹配可以將 MCU 從低功耗模式中喚醒

● 可選的時鐘展寬功能

3.主模式所要求的操作順序

● 在I2C_FREQR寄存器中設定該模塊的輸入時鐘以產生正確的時序

● 配置時鐘控制寄存器

● 配置上升時間寄存器

● 編程I2C_CR1寄存器啟動外設

● 置I2C_CR1寄存器中的START位為1，產生起始條件

● I2C模塊的輸入時鐘頻率必須至少是:

● 標準模式下為：1MHz

● 快速模式下為：4MHz

Ⅲ、軟件工程源代碼

1.關于工程

本文提供的工程代碼是基于前面軟件工程“STM8S-A04_UART基本收發數據”增加I2C接口修改而來。讀寫EEPROM的方式和之前“模擬I2C讀寫”的方式不一樣。

2.硬件I2C初始化

void I2C_Initializes(void)

{

  CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_I2C, ENABLE);

  I2C_Cmd(ENABLE);

  I2C_Init(I2C_SPEED, I2C_SLAVE_ADDRESS7, I2C_DUTYCYCLE_2, I2C_ACK_CURR,

           I2C_ADDMODE_7BIT, 16);

}

I2C_SPEED：I2C速度，一般是100K - 400K

I2C_SLAVE_ADDRESS7：從設備地址，作為主設備時，這個地址不起作用。

I2C_DUTYCYCLE_2：快速模式

I2C_ACK_CURR：應答

I2C_ADDMODE_7BIT：設備地址位數

16：輸入時鐘（單位M）

3.EEPROM_WriteByte寫一字節

寫一字節分為5個步驟：

void EEPROM_WriteByte(uint16_t Addr, uint8_t Data)

{

  while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSBUSY));

  /* 1.開始 */

  I2C_GenerateSTART(ENABLE);

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

  /* 2.設備地址/寫 */

  I2C_Send7bitAddress(EEPROM_DEV_ADDR, I2C_DIRECTION_TX);

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

  /* 3.數據地址 */

#if (8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)

  I2C_SendData((Addr&0x00FF));

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#else

  I2C_SendData((uint8_t)(Addr>>8));

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

  I2C_SendData((uint8_t)(Addr&0x00FF));

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#endif

  /* 4.寫一字節數據 */

  I2C_SendData(Data);

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

  /* 5.停止 */

  I2C_GenerateSTOP(ENABLE);

}

4.EEPROM_ReadByte讀一字節

讀一字節比寫一字節多了2個步驟，原因是讀的時候多寫地址到讀數據這個切換過程。

void EEPROM_ReadByte(uint16_t Addr, uint8_t *Data)

{

  while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_BUSBUSY));

  /* 1.開始 */

  I2C_GenerateSTART(ENABLE);

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

  /* 2.設備地址/寫 */

  I2C_Send7bitAddress(EEPROM_DEV_ADDR, I2C_DIRECTION_TX);

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED));

  /* 3.數據地址 */

#if (8 == EEPROM_WORD_ADDR_SIZE)

  I2C_SendData((Addr&0x00FF));

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#else

  I2C_SendData((uint8_t)(Addr>>8));

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

  I2C_SendData((uint8_t)(Addr&0x00FF));

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED));

#endif

  /* 4.重新開始 */

  I2C_GenerateSTART(ENABLE);

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT));

  /* 5.設備地址/讀 */

  I2C_Send7bitAddress(EEPROM_DEV_ADDR, I2C_DIRECTION_RX);

  while(!I2C_CheckEvent(I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED));

  /* 6.讀一字節數據 */

  I2C_AcknowledgeConfig(I2C_ACK_NONE);

  while(I2C_GetFlagStatus(I2C_FLAG_RXNOTEMPTY) == RESET);

  *Data = I2C_ReceiveData();

  /* 7.停止 */

  I2C_GenerateSTOP(ENABLE);

}

Ⅳ、下載

STM8S資料：

http://pan.baidu.com/s/1o7Tb9Yq

軟件源代碼工程兩版本（STM8S-A10_I2C讀寫EEPROM（硬件））：

http://pan.baidu.com/s/1c2EcRo0

提示：如果網盤鏈接失效，可以微信公眾號“底部菜單”查看更新鏈接。