【STM32-学习笔记-8-】I2C通信

文章目录

I2C通信
- Ⅰ、硬件电路
- Ⅱ、IIC时序基本单元
- - ① 起始条件
  - ② 终止条件
  - ③ 发送一个字节
  - ④ 接收一个字节
  - ⑤ 发送应答
  - ⑥ 接收应答
- Ⅲ、IIC时序
- - ① 指定地址写
  - ② 当前地址读
  - ③ 指定地址读
- Ⅳ、MPU6050---6轴姿态传感器（软件I2C）
- - 1、模块内部电路
  - 2、寄存器地址
  - 3、软件模拟IIC
  - - ①、MPU6050.c
    - ②、MPU6050.h
    - ③、MPU6050_Reg.h
- Ⅴ、硬件IIC（I2C外设）
- - 1、I2C硬件外设
  - 2、I2C框图
  - 3、I2C基本结构
  - 4、主机发送
  - 5、主机接收
- Ⅵ、配置I2C外设
- - 1、I2C函数
  - 2、I2C_InitTypeDef结构体参数
  - - ①、I2C_ClockSpeed
    - ②、I2C_Mode
    - ③、I2C_DutyCycle
    - ④、I2C_OwnAddress1
    - ⑤、I2C_Ack
    - ⑥、I2C_AcknowledgedAddress
  - 3、I2C外设
  - - ①、MPU6050.c

I2C通信

名称	引脚	双工	时钟	电平	设备
`I2C`	SCL、SDA	半双工	同步	单端	多设备

I2C（Inter IC Bus）是由Philips公司开发的一种通用数据总线

两根通信线：SCL（Serial Clock）、SDA（Serial Data）

同步，半双工

带数据应答

支持总线挂载多设备（一主多从、多主多从）

Ⅰ、硬件电路

所有I2C设备的SCL连在一起，SDA连在一起

设备的SCL和SDA均要配置成开漏输出模式

SCL和SDA各添加一个上拉电阻，阻值一般为4.7KΩ左右，高电平驱动能力弱

Ⅱ、IIC时序基本单元

① 起始条件

SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平

② 终止条件

SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平

③ 发送一个字节

SCL低电平期间，主机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，从机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可发送一个字节

发送期间SCL与SDA只能由主机（STM32）控制

最后一位为读写标志位（0：写；1：读）

④ 接收一个字节

SCL低电平期间，从机将数据位依次放到SDA线上（高位先行），然后释放SCL，主机将在SCL高电平期间读取数据位，所以SCL高电平期间SDA不允许有数据变化，依次循环上述过程8次，即可接收一个字节（主机在接收之前，需要释放SDA）

⑤ 发送应答

主机在接收完一个字节之后，在下一个时钟发送一位数据，（SDA）数据0表示应答，数据1表示非应答

⑥ 接收应答

主机在发送完一个字节之后，在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答，数据0表示应答，数据1表示非应答（主机在接收之前，需要释放SDA）

Ⅲ、IIC时序

指定地址写单字节

指定地址写多字节

指定地址读单字节

指定地址读多字节

① 指定地址写

对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，写入指定数据（Data）

② 当前地址读

对于指定设备（Slave Address），在当前地址指针指示的地址下，读取从机数据（Data）
每一次的读写数据都会造成地址指针+1

③ 指定地址读

对于指定设备（Slave Address），在指定地址（Reg Address）下，读取从机数据（Data）

Sr：重复起始条件（另启时序）

Ⅳ、MPU6050—6轴姿态传感器（软件I2C）

MPU6050是一个6轴姿态传感器，可以测量芯片自身X、Y、Z轴的加速度、角速度参数，通过数据融合，可进一步得到姿态角，常应用于平衡车、飞行器等需要检测自身姿态的场景

3轴加速度计（Accelerometer）：测量X、Y、Z轴的加速度

静态稳定，动态不稳定

3轴陀螺仪传感器（Gyroscope）：测量X、Y、Z轴的角速度

动态稳定，静态不稳定

16位ADC采集传感器的模拟信号，量化范围：-32768~32767

加速度计满量程选择：±2、±4、±8、±16（g）

陀螺仪满量程选择： ±250、±500、±1000、±2000（°/sec）

可配置的数字低通滤波器

可配置的时钟源

可配置的采样分频

I2C从机地址：

1101000（AD0=0）
1101001（AD0=1）

1、模块内部电路

引脚功能
VCC、GND 电源
SCL、SDA I2C通信引脚
XCL、XDA 主机I2C通信引脚（与扩展设备通信）
AD0 从机地址最低位
INT 中断信号输出

引脚	功能
VCC、GND	电源
SCL、SDA	I2C通信引脚
XCL、XDA	主机I2C通信引脚（与扩展设备通信）
AD0	从机地址最低位
INT	中断信号输出

2、寄存器地址

请添加图片描述

3、软件模拟IIC

可任意指定两个引脚，分别作为IIC的SCL和SDA，本示例中使用的引脚为PB10、PB11

SCL：PB10
SDA：PB11

MyI2C.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "Delay.h"

/*
SCL:>PB10
SDA:>PB11
*/

void MyI2C_W_SCL(char BitValue) {
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_10, (BitAction)BitValue);
	Delay_us(10);
}
void MyI2C_W_SDA(char BitValue) {
	GPIO_WriteBit(GPIOB, GPIO_Pin_11, (BitAction)BitValue);
	Delay_us(10);
}
uint8_t MyI2C_R_SDA(void) {
	uint8_t BitValue = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, GPIO_Pin_11);
	Delay_us(10);
	return BitValue;
}

//初始化IIC
void MyI2C_Init(void)
{
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;//配置成开漏输出模式
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
	
	GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11);//初始化为高电平（释放总线）
}

//I2C开始函数(SCL高电平期间，SDA从高电平切换到低电平，最后拉低SCL)
//为了兼容重复起始条件，应将SDA置高放在SCL置高之前
void MyI2C_Start(void)
{
	MyI2C_W_SDA(1);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(0);
}

//I2C终止函数(SCL高电平期间，SDA从低电平切换到高电平)
void MyI2C_Stop(void)
{
	MyI2C_W_SDA(0);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SDA(1);
}

//I2C发送一个字节
void MyI2C_SendByte(uint8_t Byte)
{
	uint8_t i = 0;
	for(i = 0;i < 8;i++) {
		MyI2C_W_SDA(Byte & (0x80 >> i));
		MyI2C_W_SCL(1);
		MyI2C_W_SCL(0);
	}
}

//I2C接收一个字节
uint8_t MyI2C_ReceiveByte(void)
{
	uint8_t Byte = 0x00;
	uint8_t i = 0;
	MyI2C_W_SDA(1);//主机释放SDA
	for(i = 0;i < 8;i++) {
		MyI2C_W_SCL(1);
		if(MyI2C_R_SDA() == 1) {//主机读取SDA		
			Byte |= (0x80 >> i);
		}
		MyI2C_W_SCL(0);
	}
	return Byte;
}

//发送应答
void MyI2C_SendAck(char AckBit)
{
	MyI2C_W_SDA(AckBit);
	MyI2C_W_SCL(1);
	MyI2C_W_SCL(0);
}

//接收应答
uint8_t MyI2C_ReceiveAck(void)
{
	MyI2C_W_SDA(1);//松手
	MyI2C_W_SCL(1);
	uint8_t Ack = MyI2C_R_SDA();
	MyI2C_W_SCL(0);
	return Ack;
}

①、MPU6050.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MyIIC.h"
#include "MPU6050_Reg.h"
#include "MPU6050.h"

#define MPU6050_ADDR 0xD0//从机地址+读写位


//指定地址写
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddr, uint8_t Data)
{
	MyI2C_Start();					//开始
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDR);	//指定从机
	MyI2C_ReceiveAck();				//接收应答（可处理）
	MyI2C_SendByte(RegAddr);		//指定地址
	MyI2C_ReceiveAck();				//接收应答（可处理）
	MyI2C_SendByte(Data);			//发送数据
	MyI2C_ReceiveAck();				//接收应答（可处理）
	MyI2C_Stop();					//停止
}

//指定地址读
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddr)
{
	MyI2C_Start();					//开始
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDR);	//指定从机--写
	MyI2C_ReceiveAck();	
	MyI2C_SendByte(RegAddr);		//指定地址
	MyI2C_ReceiveAck();
	
	MyI2C_Start();					//Sr重复起始
	MyI2C_SendByte(MPU6050_ADDR | 0x01);//指定从机--读
	MyI2C_ReceiveAck();
	uint8_t Data = MyI2C_ReceiveByte();
	MyI2C_SendAck(1);				//不给从机应答
	MyI2C_Stop();					//停止
	return Data;
}

void MPU6050_Init(void)
{
	MyI2C_Init();
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);//配置电源管理寄存器1，解除睡眠，选择x轴的时钟
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);//配置电源管理寄存器2，六轴均不待机
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);//采样率分频器：10分频
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);//滤波参数
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);//陀螺仪最大量程
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);//加速度计最大量程
}

void MPU6050_GetData(MPU_Data* pData)
{
	uint16_t Data_H, Data_L;
	//加速度计X
	Data_H = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_H);//读高位
	Data_L = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_XOUT_L);//读低位
	pData->AccX = (Data_H << 8) | Data_L;//拼接
	//加速度计Y
	Data_H = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_H);
	Data_L = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_YOUT_L);
	pData->AccY = (Data_H << 8) | Data_L;
	//加速度计Z
	Data_H = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_H);
	Data_L = MPU6050_ReadReg(MPU6050_ACCEL_ZOUT_L);
	pData->AccZ = (Data_H << 8) | Data_L;
	
	//陀螺仪X
	Data_H = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_H);
	Data_L = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_XOUT_L);
	pData->GyrX = (Data_H << 8) | Data_L;
	//陀螺仪Y
	Data_H = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_H);
	Data_L = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_YOUT_L);
	pData->GyrY = (Data_H << 8) | Data_L;
	//陀螺仪Z
	Data_H = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_H);
	Data_L = MPU6050_ReadReg(MPU6050_GYRO_ZOUT_L);
	pData->GyrZ = (Data_H << 8) | Data_L;
	
	//温度
	Data_H = MPU6050_ReadReg(MPU6050_TEMP_OUT_H);
	Data_L = MPU6050_ReadReg(MPU6050_TEMP_OUT_L);
	pData->TEMP = (Data_H << 8) | Data_L;	
}

uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
	return MPU6050_ReadReg(MPU6050_WHO_AM_I);
}

②、MPU6050.h

#ifndef __MPU6050_H__
#define __MPU6050_H__
#include "stdint.h"
typedef struct {
	int16_t AccX;
	int16_t AccY;
	int16_t AccZ;
	int16_t GyrX;
	int16_t GyrY;
	int16_t GyrZ;
	int16_t TEMP;
}MPU_Data;

void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddr, uint8_t Data);//指定地址写
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddr);//指定地址读
void MPU6050_Init(void);
void MPU6050_GetData(MPU_Data* pData);
uint8_t MPU6050_GetID(void);


#endif

$\frac{转换后的值 }{32768}*选择的量程$

③、MPU6050_Reg.h

常用寄存器

#ifndef __MPU6050_REG_H__
#define __MPU6050_REG_H__
//#define	寄存器名称	地址

#define	MPU6050_SMPLRT_DIV		0x19	//采样率分频器
#define	MPU6050_CONFIG			0x1A	//配置
#define	MPU6050_GYRO_CONFIG		0x1B	//陀螺仪配置
#define	MPU6050_ACCEL_CONFIG	0x1C	//加速度计配置

#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_H	0x3B	//加速度计X轴高字节
#define	MPU6050_ACCEL_XOUT_L	0x3C	//加速度计X轴低字节
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_H	0x3D	//加速度计Y轴高字节
#define	MPU6050_ACCEL_YOUT_L	0x3E	//加速度计Y轴低字节
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_H	0x3F	//加速度计Z轴高字节
#define	MPU6050_ACCEL_ZOUT_L	0x40	//加速度计Z轴低字节
#define	MPU6050_TEMP_OUT_H		0x41	//温度高字节
#define	MPU6050_TEMP_OUT_L		0x42	//温度低字节
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_H		0x43	//陀螺仪X轴高字节
#define	MPU6050_GYRO_XOUT_L		0x44	//陀螺仪X轴低字节
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_H		0x45	//陀螺仪Y轴高字节
#define	MPU6050_GYRO_YOUT_L		0x46	//陀螺仪Y轴低字节
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_H		0x47	//陀螺仪Z轴高字节
#define	MPU6050_GYRO_ZOUT_L		0x48	//陀螺仪Z轴低字节

#define	MPU6050_PWR_MGMT_1		0x6B	//电源管理1
#define	MPU6050_PWR_MGMT_2		0x6C	//电源管理2
#define	MPU6050_WHO_AM_I		0x75	//设备ID


#endif

Ⅴ、硬件IIC（I2C外设）

1、I2C硬件外设

STM32内部集成了硬件I2C收发电路，可以由硬件自动执行时钟生成、起始终止条件生成、应答位收发、数据收发等功能，减轻CPU的负担

支持多主机模型

支持7位/10位地址模式

支持不同的通讯速度，标准速度(高达100 kHz)，快速(高达400 kHz)

支持DMA

兼容SMBus协议

STM32F103C8T6 硬件I2C资源：I2C1、I2C2

2、I2C框图

3、I2C基本结构

4、主机发送

5、主机接收

Ⅵ、配置I2C外设

开启时钟：I2C外设和GPIO口的时钟
把I2C外设对应的GPIO口设置成复用开漏模式
配置I2C：结构体
使能I2C

1、I2C函数

// 重置指定的I2C为默认值
void I2C_DeInit(I2C_TypeDef* I2Cx);

// 初始化指定的I2C，根据初始化结构体配置参数
void I2C_Init(I2C_TypeDef* I2Cx, I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct);
// 初始化I2C初始化结构体的默认值
void I2C_StructInit(I2C_InitTypeDef* I2C_InitStruct);

// 开启或关闭指定的I2C
void I2C_Cmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 开启或关闭I2C的DMA功能
void I2C_DMACmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 配置I2C DMA传输的最后一个数据
void I2C_DMALastTransferCmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 生成I2C的启动信号
void I2C_GenerateSTART(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);
// 生成I2C的停止信号
void I2C_GenerateSTOP(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 配置I2C的应答使能
void I2C_AcknowledgeConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 配置I2C的第二个地址
void I2C_OwnAddress2Config(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address);
// 开启或关闭I2C的双地址模式
void I2C_DualAddressCmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);
// 开启或关闭I2C的通用呼叫模式
void I2C_GeneralCallCmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 开启或关闭I2C的中断
void I2C_ITConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_IT, FunctionalState NewState);

// 通过I2C发送数据
void I2C_SendData(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Data);
// 通过I2C接收数据
uint8_t I2C_ReceiveData(I2C_TypeDef* I2Cx);

// 发送I2C的7位地址和方向
void I2C_Send7bitAddress(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t Address, uint8_t I2C_Direction);

// 读取I2C寄存器的值
uint16_t I2C_ReadRegister(I2C_TypeDef* I2Cx, uint8_t I2C_Register);

// 发送I2C软件复位信号
void I2C_SoftwareResetCmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 配置I2C的NACK位置
void I2C_NACKPositionConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_NACKPosition);

// 配置I2C的SMBus警报
void I2C_SMBusAlertConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_SMBusAlert);

// 开启或关闭I2C的PEC传输
void I2C_TransmitPEC(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);
// 配置I2C的PEC位置
void I2C_PECPositionConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_PECPosition);
// 开启或关闭I2C的PEC计算
void I2C_CalculatePEC(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);
// 获取I2C的PEC值
uint8_t I2C_GetPEC(I2C_TypeDef* I2Cx);

// 开启或关闭I2C的ARP功能
void I2C_ARPCmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 开启或关闭I2C的时钟拉伸功能
void I2C_StretchClockCmd(I2C_TypeDef* I2Cx, FunctionalState NewState);

// 配置I2C的快速模式占空比
void I2C_FastModeDutyCycleConfig(I2C_TypeDef* I2Cx, uint16_t I2C_DutyCycle);

//检查I2C事件是否发生
ErrorStatus I2C_CheckEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT);
//获取I2C最后一个发生的事件
uint32_t I2C_GetLastEvent(I2C_TypeDef* I2Cx);

//获取I2C标志状态
FlagStatus I2C_GetFlagStatus(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_FLAG);
//清除I2C标志。
void I2C_ClearFlag(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_FLAG);

//获取I2C中断状态。
ITStatus I2C_GetITStatus(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_IT);
//清除I2C中断待处理位。
void I2C_ClearITPendingBit(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_IT);

2、I2C_InitTypeDef结构体参数

①、I2C_ClockSpeed

时钟频率—该参数必须设置为低于400kHz的值

②、I2C_Mode

I2C模式

该参数可以是@ref I2C_mode

@ref I2C_mode：

宏定义解释

I2C_Mode_I2C
描述：定义了标准的I2C模式。在这种模式下，I2C接口按照I2C协议的标准规范进行通信

I2C_Mode_SMBusDevice
描述：定义了SMBus（System Management Bus）设备模式。SMBus是一种基于I2C的协议，主要用于系统管理通信。在这种模式下，I2C接口按照SMBus协议进行通信，作为设备端

I2C_Mode_SMBusHost
描述：定义了SMBus主机模式。在这种模式下，I2C接口按照SMBus协议进行通信，作为主机端，可以控制通信过程

宏函数

IS_I2C_MODE(MODE)
描述：这是一个宏函数，用于检查给定的工作模式设置是否有效
参数：MODE，代表I2C的工作模式设置
功能：检查MODE是否等于I2C_Mode_I2C、I2C_Mode_SMBusDevice或I2C_Mode_SMBusHost中的任一个
返回值：如果MODE有效，返回1（真），否则返回0（假）

表格：

宏定义值描述
I2C_Mode_I2C 0x0000 标准I2C模式
I2C_Mode_SMBusDevice 0x0002 SMBus设备模式
I2C_Mode_SMBusHost 0x000A SMBus主机模式

宏函数描述
IS_I2C_MODE(MODE) 检查MODE是否为有效的I2C工作模式设置

宏定义	值	描述
I2C_Mode_I2C	0x0000	标准I2C模式
I2C_Mode_SMBusDevice	0x0002	SMBus设备模式
I2C_Mode_SMBusHost	0x000A	SMBus主机模式

宏函数	描述
IS_I2C_MODE(MODE)	检查MODE是否为有效的I2C工作模式设置

③、I2C_DutyCycle

I2C快速模式占空比

该参数可以是@ref I2C_duty_cycle_in_fast_mode

@ref I2C_duty_cycle_in_fast_mode：

宏定义解释

I2C_DutyCycle_16_9
描述：定义了I2C快速模式下的占空比为16:9。在这种配置下，I2C的时钟周期被分为16个低电平时间和9个高电平时间。这种配置适用于大多数I2C设备

I2C_DutyCycle_2
描述：定义了I2C快速模式下的占空比为2:1。在这种配置下，I2C的时钟周期被分为2个低电平时间和1个高电平时间。这种配置适用于需要更快数据传输速率的场景

宏函数

IS_I2C_DUTY_CYCLE(CYCLE)
描述：这是一个宏函数，用于检查给定的占空比设置是否有效
参数：CYCLE，代表I2C的占空比设置
功能：检查CYCLE是否等于I2C_DutyCycle_16_9或I2C_DutyCycle_2中的任一个
返回值：如果CYCLE有效，返回1（真），否则返回0（假）

表格：

宏定义值描述
I2C_DutyCycle_16_9 0x4000 I2C快速模式占空比为16:9
I2C_DutyCycle_2 0xBFFF I2C快速模式占空比为2:1

宏函数描述
IS_I2C_DUTY_CYCLE(CYCLE) 检查CYCLE是否为有效的I2C占空比设置

宏定义	值	描述
I2C_DutyCycle_16_9	0x4000	I2C快速模式占空比为16:9
I2C_DutyCycle_2	0xBFFF	I2C快速模式占空比为2:1

宏函数	描述
IS_I2C_DUTY_CYCLE(CYCLE)	检查CYCLE是否为有效的I2C占空比设置

④、I2C_OwnAddress1

指定第一个设备自己的地址

支持7位或10位地址

⑤、I2C_Ack

启用或禁用应答

该参数可以是@ref I2C_acknowledgement

@ref I2C_acknowledgement：

宏定义解释

I2C_Ack_Enable
描述：定义了启用I2C应答的宏。当设置为启用应答时，I2C设备会在接收到数据后发送一个ACK信号，表示数据已被成功接收

I2C_Ack_Disable
描述：定义了禁用I2C应答的宏。当设置为禁用应答时，I2C设备不会在接收到数据后发送ACK信号。这在某些特定的应用场景中可能有用，例如在某些数据传输协议中不需要应答信号

宏函数

IS_I2C_ACK_STATE(STATE)
描述：这是一个宏函数，用于检查给定的应答状态设置是否有效
参数：STATE，代表I2C的应答状态设置
功能：检查STATE是否等于I2C_Ack_Enable或I2C_Ack_Disable中的任一个
返回值：如果STATE有效，返回1（真），否则返回0（假）

表格：

宏定义值描述
I2C_Ack_Enable 0x0400 启用I2C应答
I2C_Ack_Disable 0x0000 禁用I2C应答

宏函数描述
IS_I2C_ACK_STATE(STATE) 检查STATE是否为有效的I2C应答状态设置

宏定义	值	描述
I2C_Ack_Enable	0x0400	启用I2C应答
I2C_Ack_Disable	0x0000	禁用I2C应答

宏函数	描述
IS_I2C_ACK_STATE(STATE)	检查STATE是否为有效的I2C应答状态设置

⑥、I2C_AcknowledgedAddress

指定确认7位或10位地址

该参数可以是@ref i2c_cogndged_address

@ref i2c_cogndged_address：

宏定义解释

I2C_AcknowledgedAddress_7bit
描述：定义了7位地址的应答配置。在I2C通信中，7位地址是最常见的地址格式，适用于大多数I2C设备。当设置为7位地址应答时，I2C设备将识别并应答7位地址

I2C_AcknowledgedAddress_10bit
描述：定义了10位地址的应答配置。10位地址提供了更大的地址空间，适用于需要更多设备地址的应用场景。当设置为10位地址应答时，I2C设备将识别并应答10位地址

宏函数

IS_I2C_ACKNOWLEDGE_ADDRESS(ADDRESS)
描述：这是一个宏函数，用于检查给定的应答地址设置是否有效
参数：ADDRESS，代表I2C的应答地址设置
功能：检查ADDRESS是否等于I2C_AcknowledgedAddress_7bit或I2C_AcknowledgedAddress_10bit中的任一个
返回值：如果ADDRESS有效，返回1（真），否则返回0（假）

表格：

宏定义值描述
I2C_AcknowledgedAddress_7bit 0x4000 7位地址应答
I2C_AcknowledgedAddress_10bit 0xC000 10位地址应答

宏函数描述
IS_I2C_ACKNOWLEDGE_ADDRESS(ADDRESS) 检查ADDRESS是否为有效的I2C应答地址设置

宏定义	值	描述
I2C_AcknowledgedAddress_7bit	0x4000	7位地址应答
I2C_AcknowledgedAddress_10bit	0xC000	10位地址应答

宏函数	描述
IS_I2C_ACKNOWLEDGE_ADDRESS(ADDRESS)	检查ADDRESS是否为有效的I2C应答地址设置

3、I2C外设

①、MPU6050.c

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MPU6050_Reg.h"
#include "MPU6050.h"

#define MPU6050_ADDR 0xD0//从机地址+读写位


//指定地址写
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddr, uint8_t Data)
{
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);//起始条件
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == !SUCCESS);//判断是否产生EV5事件
	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDR, I2C_Direction_Transmitter);//指定从机地址
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) == !SUCCESS);//等待事件EV6
	I2C_SendData(I2C2, RegAddr);//指定地址
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING) == !SUCCESS);//等待事件EV8
	I2C_SendData(I2C2, Data);//发送数据
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) == !SUCCESS);//等待事件EV8_2
	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);//停止条件	
}

//指定地址读
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddr)
{
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);//起始条件
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == !SUCCESS);//判断是否产生EV5事件
	
	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDR, I2C_Direction_Transmitter);//指定从机地址
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED) == !SUCCESS);//等待事件发送EV6
	
	I2C_SendData(I2C2, RegAddr);//指定地址
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED) == !SUCCESS);//等待事件EV8_2
	
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);//重复起始条件
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT) == !SUCCESS);//判断是否产生EV5事件
	
	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDR, I2C_Direction_Receiver);//指定从机--读
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED) == !SUCCESS);//等待事件接收EV6
	
	//接收之前要提前设置ACK=0和STOP请求
	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE);//设置ACK=0
	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);//STOP请求
	
	while(I2C_CheckEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED) == !SUCCESS);//等待事件接收EV7
	uint8_t Data = I2C_ReceiveData(I2C2);
	
	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);
	return Data;
}

void MPU6050_Init(void)
{
	//初始化I2C
	RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C2, ENABLE);
	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
	
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_OD;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10 | GPIO_Pin_11;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed =GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
	
	I2C_InitTypeDef I2C_InitStruct;
	I2C_InitStruct.I2C_ClockSpeed = 100000;//100kHz的时钟频率
	I2C_InitStruct.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
	I2C_InitStruct.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_16_9;//仅快速适用
	I2C_InitStruct.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;//启用或禁用应答
	I2C_InitStruct.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
	I2C_InitStruct.I2C_OwnAddress1 = 0x00;
	I2C_Init(I2C2, &I2C_InitStruct);
	
	I2C_Cmd(I2C2, ENABLE);
	
	
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_1, 0x01);//配置电源管理寄存器1，解除睡眠，选择x轴的时钟
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_PWR_MGMT_2, 0x00);//配置电源管理寄存器2，六轴均不待机
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_SMPLRT_DIV, 0x09);//采样率分频器：10分频
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_CONFIG, 0x06);//滤波参数
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_GYRO_CONFIG, 0x18);//陀螺仪最大量程
	MPU6050_WriteReg(MPU6050_ACCEL_CONFIG, 0x18);//加速度计最大量程
}

void MPU6050_GetData(MPU_Data* pData)
{
	...
}

uint8_t MPU6050_GetID(void)
{
	...
}

实现超时退出

#include "stm32f10x.h"                  // Device header
#include "MPU6050_Reg.h"
#include "MPU6050.h"

#define MPU6050_ADDR 0xD0//从机地址+读写位

//封装MPU6050_WaitEvent函数，实现超时退出
void MPU6050_WaitEvent(I2C_TypeDef* I2Cx, uint32_t I2C_EVENT)
{
	uint32_t Timeout = 10000;
	while(I2C_CheckEvent(I2Cx, I2C_EVENT) == !SUCCESS)
	{
		Timeout--;
		if(Timeout == 0)
 {
   //错误处理
   break;
 }
	}
}

//指定地址写
void MPU6050_WriteReg(uint8_t RegAddr, uint8_t Data)
{
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);//起始条件
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);//判断是否产生EV5事件

	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDR, I2C_Direction_Transmitter);//指定从机地址
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);//等待事件EV6

	I2C_SendData(I2C2, RegAddr);//指定地址
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTING);//等待事件EV8

	I2C_SendData(I2C2, Data);//发送数据
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);//等待事件EV8_2

	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);//停止条件	
}

//指定地址读
uint8_t MPU6050_ReadReg(uint8_t RegAddr)
{
	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);//起始条件
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);//判断是否产生EV5事件

	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDR, I2C_Direction_Transmitter);//指定从机地址
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED);//等待事件发送EV6

	I2C_SendData(I2C2, RegAddr);//指定地址
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED);//等待事件EV8_2

	I2C_GenerateSTART(I2C2, ENABLE);//重复起始条件
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT);//判断是否产生EV5事件

	I2C_Send7bitAddress(I2C2, MPU6050_ADDR, I2C_Direction_Receiver);//指定从机--读
	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED);//等待事件接收EV6

	//接收之前要提前设置ACK=0和STOP请求
	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, DISABLE);//设置ACK=0
	I2C_GenerateSTOP(I2C2, ENABLE);//STOP请求

	MPU6050_WaitEvent(I2C2, I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED);//等待事件接收EV7
	uint8_t Data = I2C_ReceiveData(I2C2);

	I2C_AcknowledgeConfig(I2C2, ENABLE);
	return Data;
}
... ...