使用寄存器的STM32F401xx I2C驱动程序

Question

我想在

STM32F401xx MCU

中使用两个

proteus

。其中一个是成为

master

，另一个是成为

slave

。

这是我给大师的代码：

使用 (

MicroC Pro For Arm

) 程序。

 #include <stdint.h>
 #include <stdio.h>
 uint8_t temp=0;
 void begin(uint8_t addr);
 void end(void);
 void Write (uint8_t dat);
void main() {
       // Enable the I2C CLOCK and GPIO CLOCK
          RCC_APB1ENR |= (1<<21);  // enable I2C CLOCK
          RCC_AHB1ENR |= (1<<1);  // Enable GPIOB CLOCK

          // Configure the I2C PINs for ALternate Functions
          //PB8 and PB9 are connected to I2C1_SCL and I2C1_SDA
          GPIOB_MODER |= (2<<16) | (2<<18);

          GPIOB_OTYPER |= (1<<8) | (1<<9);
          GPIOB_OSPEEDR |= (3<<16) | (3<<18);
          GPIOB_PUPDR |= (1<<16) | (1<<18);
          GPIOB_AFRH |= (4<<0) | (4<<4);
          begin(0x08);
          Write(0x01);
          end();
}

void begin(uint8_t addr){
          //join I2C as a master mode
         //Generate a start condition
            I2C1_CR1 |= (1<<10);  // Enable the ACK
            I2C1_CR1 |= (1<<8);  // Generate START
            while (!(I2C1_SR1 & (1<<0)));  // Wait for SB bit to set to 1

           //Send the Slave Address to the DR Register
            I2C1_DR = addr;  //  send the address
            while (!(I2C1_SR1 & (1<<1)));  //
            temp = I2C1_SR1 | I2C1_SR2;  // read SR1 and SR2 to clear the ADDR bit

            // Reset the I2C
            I2C1_CR1 |= (1<<15); //I2C Peripheral under reset state -->page.493 manual
            I2C1_CR1 &= ~(1<<15); //I2C Peripheral not under reset  -->page.493 manual
            // Program the peripheral input clock in I2C_CR2 Register in order to generate correct timings
            I2C1_CR2 |= (42 <<0);  // PCLK1 FREQUENCY in MHz
            I2C1_CCR = 210<<0;  // Configure the clock control registers
            I2C1_TRISE = 43;  // Configure the rise time register
            I2C1_CR1 |= (1<<0);  // Enable I2C
}
 void end(void)  {

           I2C1_CR1 |= (1<<9);//stop generation
            // Wait until the STOP condition is complete
           while (I2C1_SR2 & (1<<0)); //Cleared by hardware after detecting a Stop condition on the bus
           // Clear the STOP bit
           I2C1_CR1 &= ~(1<<9);
  }

    void Write (uint8_t dat)
  {
          while (!(I2C1_SR1 & (1<<7)));  // wait for TXE bit to set
              I2C1_DR = dat   ;  // wait for BTF bit to set
          while (!(I2C1_SR1 & (1<<2))); //waiting while BTF=0 but when BTF=1; Data byte transfer succeeded

  }

从机代码：

 #include <stdint.h>
 #include <stdio.h>
 uint8_t temp=0;
 uint8_t state =0x00;
 void begin(uint8_t addr);
 void end(void);
 uint8_t Read ();
void main() {
          RCC_APB1ENR |= (1<<21);  // enable I2C CLOCK -
          RCC_AHB1ENR |= (1<<1);  // Enable GPIOB CLOCK
          RCC_AHB1ENR |= (1<<0);  // Enable GPIOA CLOCK
          GPIOA_MODER |=(1<<0); //set pin 0 as output
          // Configure the I2C PINs for ALternate Functions
          //PB8 and PB9 are connected to I2C1_SCL and I2C1_SDA
          GPIOB_MODER |= (2<<16) | (2<<18);

          GPIOB_OTYPER |= (1<<8) | (1<<9);
          GPIOB_OSPEEDR |= (3<<16) | (3<<18);
          GPIOB_PUPDR |= (1<<16) | (1<<18);
          GPIOB_AFRH |= (4<<0) | (4<<4);
          begin(0x08);
          state =  Read();
          end();
        if (state == 0x01){
            GPIOA_ODR |=(1<<0);//set 1 for pin 0
         }
}
void begin(uint8_t addr){
            //join I2C bus as a slave mode
            I2C1_CR2 |= (42<<0);  // PCLK1 FREQUENCY in MHz
            I2C1_OAR1 = addr;//own address interface
            I2C1_CR1 |= (1<<0);  // Enable I2C
            I2C1_CR1 |= (1<<10);  // Enable the ACK ,indicate that a byte is received
}
 void end(void)  {
           I2C1_CR1 |= (1<<9);//stop generation
            // Wait until the STOP condition is complete
           while (I2C1_SR2 & (1<<0)); //Cleared by hardware after detecting a Stop condition on the bus

           // Clear the STOP bit
           I2C1_CR1 &= ~(1<<9);
  }
   uint8_t Read (){
            uint8_t receivedData = 0;
            I2C1_CR1 &= ~(1<<10);  // clear the ACK bit
            temp = I2C1_SR1 | I2C1_SR2;  // read SR1 and SR2 to clear the ADDR bit.... EV6 condition
            I2C1_CR1 |= (1<<9);  // Stop I2C
            while (!(I2C1_SR1 & (1<<6)));  // wait for RxNE to set
            receivedData = I2C1_DR; // Read the data from the DATA REGISTER
        return receivedData;
     }

我尝试在Proteus上进行模拟，但是没有什么可以改变的，

led still off

。所以，我想知道如何在Proteus上制作

simulation

，如果我提供的代码有任何问题，我按照STM32F401xx的

datasheet

和

manual

来编写这个简单的驱动程序。

proteus

两个 STM32F401xx MCU 的连接：

Answer 1

你的主人的“开始”功能做了一些奇怪的事情。

I2C1_TRISE = 43;

after 设置起始位怎么样？您在配置之前尝试使用 I2C。在使用任何应答或起始位之前，TRISE 必须是对 I2C 执行的首要操作之一。整个函数以奇怪的顺序执行操作。

寄存器中的“起始位”不启用起始位功能。当您写入时，它实际上会尝试立即发送一个起始位，并且在您的代码中，它会在您设置 TRISE 之前甚至在启用 I2C 外设之前发生。因此，行为是不可预测的。

我检查了F401的外设，它与F103的外设一模一样，只是F401多了一个用于模拟和数字噪声滤波器控制的寄存器。除此之外，它们是相同的并且完美地映射到另一个。 （根据勘误表，F401 不存在与 F103 相同的带有滤波器故障的硅缺陷）。

以下是我使用该外设的操作顺序，跳过了明显的 GPIO 备用功能设置，因此此处仅注册 I2C。这是 I2C 主设备配置，但一般设置是相同的，从设备配置和主设备配置之间的区别在于以下必要步骤：

0. 配置GPIO，使能I2C时钟。
1. 将CR2中的FREQ配置为APBx时钟频率（例如STM32运行在64MHz时为32，因为I2C的APBx运行在32000000Hz）
2. 在CCR中配置时钟周期倍频器
3. 配置 TRISE 的上升/下降时间

现在，如果您写入起始位，您可以将数据加载到 DR 并将其作为主设备发送。到目前为止，您不需要向 Start 位写入任何内容，也不需要向 ACK 位写入任何内容，这些位用于正在进行的通信，而不是用于配置。

对于从机，您可以进行类似的设置，但显然还需要配置其从机地址。

我觉得你太着急了。从主 MCU 开始，确保您首先可以在 I2C 线路上看到一些内容。