STM32F0培训：17. I2C.pdf

STM32F0培训课程中关于I2C通信外设部分的知识点涵盖了I2C接口的特性、配置以及其在STM32F0微控制器中的实现方式。以下详细解析这些知识点： 1. I2C特性 I2C（内部集成电路接口）是一种多主机、多从机的串行通信总线，具有以下特点： - 兼容I2C 3.0标准，支持硬件处理I2C总线的时序、协议和仲裁。 - 支持SMBus 2.0和PMBus 1.1，使***0可以与各种兼容的设备通信。 - 提供硬件支持，能够处理I2C总线的特有时序、协议和仲裁问题。 - 支持标准总线速度100KHz，快速总线速度400KHz和新增的Fast+总线速度1MHz。 - I2C具有20mA的驱动能力，保证了长距离和多设备连接的稳定性。 - 支持多主机和多从机模式，允许总线上的设备可以同时控制总线。 - 提供7位或10位的寻址模式，使总线能够寻址多达1024个设备。 - 通过配置掩码，可以寻址多个7位地址，增强了设备的寻址灵活性。 - 总线建立和保持时间是可配置的，为不同通信要求提供了灵活性。 - 可配置的数字和模拟滤波器用于抑制噪声，确保信号质量。 - 支持时钟延展功能，允许时钟的延长，以满足某些从设备的要求。 - 提供简单易用的事件管理功能，简化了软件编程的复杂性。 - 模块双时钟域意味着可以在不干扰其他部分的情况下，独立配置I2C模块的时钟。 - 当设备被寻址时，MCU可以从停止模式唤醒，增强了功耗管理能力。 2. I2C模块的实现 - STM32F0系列微控制器根据其片上闪存的大小，可能带有不同数量的I2C外设。拥有64KB闪存的F0带有2个I2C接口（I2C1和I2C2），而32KB闪存版本仅带有1个I2C（I2C1）。 - I2C2的硬件支持功能比I2C1少，不支持SMBus硬件，且其驱动能力为20mA。 - I2C1和I2C2均支持模块双时钟域，以及MCU在停止模式下通过被寻址来唤醒的功能。 - I2C接口的引脚通过不同的GPIO端口进行分配，例如在64KB闪存版本中，I2C1和I2C2的SCL/SDA分别对应于PB6/PB7、PB8/PB9和PB10/PB11以及PF6/PF7。 3. I2C总线上的噪声滤波 - 噪声滤波器的配置必须在使能I2C之前完成。 - 可以在SCL和SDA线上配置数字和模拟滤波器，用以抑制电路上的尖峰干扰。 - 默认情况下，模拟滤波器是使能的，可以被软件关闭。数字滤波器是关闭的，也可以被软件使能。 - 噪声滤波功能会在停止模式下关闭；一旦启用了停止模式唤醒功能，即使在运行模式下，该功能也会自动关闭。 - 所带来的时序延迟需要被计算在总线时序中。 4. I2C总线的时序配置 - 在启用I2C前，需要配置时序寄存器I2C_TIMINGR，其内容影响到SCL时钟的高低电平周期。 - 主设备/从设备在发送数据时，数据的建立时间与保持时间是I2C通信的关键参数，必须满足I2C协议的要求。 - 时序参数的配置涉及预分频器（PRESC）、SCL延迟（SCLDEL）、SDA延迟（SDADEL）、SCL高电平周期（SCLH）、SCL低电平周期（SCLL）等。 - 时序配置对于确保数据正确传输、避免数据冲突和总线效率至关重要。 5. I2C功能框图及时序分析 - I2C功能框图显示了I2C模块与微控制器其它组件的连接方式，以及在不同时钟域下的配置选项。 - I2C时序配置和滤波器的设置需要考虑I2C总线的物理特性和电气参数，以保证通信的可靠性和效率。 以上内容提供了对STM32F0培训材料中关于I2C通信外设的详细介绍，对于深入理解STM32F0微控制器的I2C接口使用和配置，以及在实际应用中处理各种I2C相关问题具有指导意义。