⑥ STM32G431 IIC的使用，驱动24C02存取数据，驱动可可编程电阻MC

摘要

本文章基于国信长天M4开发板，讲述了STM32G431 IIC通信使用步骤，驱动开发板上的24C02存储芯片及可编程电阻MCP4017，祝各位学生蓝桥杯电子比赛取得好成绩!

M4开发板 IIC接口

由上图可以看出，IIC总线使用的是引脚PB6和PB7，总线上挂接了两个设备，分别是存储芯片24C02和可编程电阻MCP4017。

IIC 通信 使用步骤

下面将基于硬件原厂提供的显示屏示例代码： 介绍IIC驱动 和 的使用步骤：

① 新建(或复制) i2c.c , i2c.h，并添加到工程

在  ->  文件夹下，新建文件 ， 内容如下：

#include 'i2c.h'

#define DELAY_TIME 20

void SDA_Input_Mode()

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

    GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_7;

    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_INPUT;

    GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_PULLUP;

    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

void SDA_Output_Mode()

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

    GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_7;

    GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;

    GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;

    GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

    HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

void SDA_Output( uint16_t val )

{

    if ( val )

    {

        GPIOB->BSRR |= GPIO_PIN_7;

    }

    else

    {

        GPIOB->BRR |= GPIO_PIN_7;

    }

}

void SCL_Output( uint16_t val )

{

    if ( val )

    {

        GPIOB->BSRR |= GPIO_PIN_6;

    }

    else

    {

        GPIOB->BRR |= GPIO_PIN_6;

    }

}

uint8_t SDA_Input(void)

{

if(HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB, GPIO_PIN_7) == GPIO_PIN_SET){

return 1;

}else{

return 0;

}

}

static void delay1(unsigned int n)

{

    uint32_t i;

    for ( i = 0; i < n; ++i);

}

void I2CStart(void)

{

    SDA_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

    SDA_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

}

void I2CStop(void)

{

    SCL_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

    SDA_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

    SDA_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

}

unsigned char I2CWaitAck(void)

{

    unsigned short cErrTime = 5;

    SDA_Input_Mode();

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

    while(SDA_Input())

    {

        cErrTime--;

        delay1(DELAY_TIME);

        if (0 == cErrTime)

        {

            SDA_Output_Mode();

            I2CStop();

            return ERROR;

        }

    }

    SDA_Output_Mode();

    SCL_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

    return SUCCESS;

}

void I2CSendAck(void)

{

    SDA_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

}

void I2CSendNotAck(void)

{

    SDA_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(1);

    delay1(DELAY_TIME);

    SCL_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

}

void I2CSendByte(unsigned char cSendByte)

{

    unsigned char  i = 8;

    while (i--)

    {

        SCL_Output(0);

        delay1(DELAY_TIME);

        SDA_Output(cSendByte & 0x80);

        delay1(DELAY_TIME);

        cSendByte += cSendByte;

        delay1(DELAY_TIME);

        SCL_Output(1);

        delay1(DELAY_TIME);

    }

    SCL_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

}

unsigned char I2CReceiveByte(void)

{

    unsigned char i = 8;

    unsigned char cR_Byte = 0;

    SDA_Input_Mode();

    while (i--)

    {

        cR_Byte += cR_Byte;

        SCL_Output(0);

        delay1(DELAY_TIME);

        delay1(DELAY_TIME);

        SCL_Output(1);

        delay1(DELAY_TIME);

        cR_Byte |=  SDA_Input();

    }

    SCL_Output(0);

    delay1(DELAY_TIME);

    SDA_Output_Mode();

    return cR_Byte;

}

void I2CInit(void)

{

GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};

GPIO_InitStructure.Pin = GPIO_PIN_7 | GPIO_PIN_6;

GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;

GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_PULLUP;

GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);

}

在  -> 文件夹下，新建文件 ， 内容如下：

#ifndef __I2C_H

#define __I2C_H

#include 'main.h'

void I2CStart(void);

void I2CStop(void);

unsigned char I2CWaitAck(void);

void I2CSendAck(void);

void I2CSendNotAck(void);

void I2CSendByte(unsigned char cSendByte);

unsigned char I2CReceiveByte(void);

void I2CInit(void);

#endif

双击Keil 开发环境里面的  , 打开添加文件对话框，在 -> 中，找到并添加。添加后如下图所示：

② main.c 添加#include "i2c.h"

在  适当位置添加，添加后如下图所示：

③ 复制24C02 读写代码

将下列代码复制到的适当位置

//从24C02中读取数据

uint8_t x24c02_read(uint8_t address)

{

unsigned char val;

I2CStart();

I2CSendByte(0xa0);

I2CWaitAck();

I2CSendByte(address);

I2CWaitAck();

I2CStart();

I2CSendByte(0xa1);

I2CWaitAck();

val = I2CReceiveByte();

I2CWaitAck();

I2CStop();

return(val);

}

//向24C02写数据

void x24c02_write(unsigned char address,unsigned char info)

{

I2CStart();

I2CSendByte(0xa0);

I2CWaitAck();

I2CSendByte(address);

I2CWaitAck();

I2CSendByte(info);

I2CWaitAck();

I2CStop();

}

④ 复制MCP4017 读写程序

将下列代码复制到的适当位置

//设置可变电阻当前的阻值

void write_resistor(uint8_t value)

{

I2CStart();

I2CSendByte(0x5E);

I2CWaitAck();

I2CSendByte(value);

I2CWaitAck();

I2CStop();

}

//读取可变电阻当前的阻值

uint8_t read_resistor(void)

{

uint8_t value;

I2CStart();

I2CSendByte(0x5F);

I2CWaitAck();

value = I2CReceiveByte();

I2CSendNotAck();

I2CStop();

return value;

}

⑤在main() 中调用 I2CInit();

如下图所示，在 函数的适当位置调用 

⑥ 读写24C02芯片内部的数据

uint8_t val = 0;

val = x24c02_read(0); //读取24C02 0地址的数据

x24c02_write(0, val); //向24C02 0 地址写入数据

⑦ 读取/设置MCP4017的电阻值

uint8_t val = 0;

val = read_resistor(); //读取电阻值，真实电阻值要 * 0.7874

write_resistor(20); //设置电阻值为 0.7874 * 20 K

总结

IIC 驱动 24C02和MCP4017 步骤总结如下：

创建i2c.c，i2c.h文件，并添加到工程中

main.c中添加 #include "i2c.h"

复制24C02及MCP4017的控制代码到main.c；

在主函数中调用 I2CInit();

读写/控制 24C02 与 MCP4017