STM32单片机I2C通信大揭秘：掌握低速串行通信协议

# 1. I2C通信基础**

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种低速串行通信协议，用于连接多个设备，如微控制器、传感器和外围器件。它采用主从式通信模式，其中一个设备（主机）发起通信，而其他设备（从机）响应。

I2C通信使用两条线：串行数据线（SDA）和串行时钟线（SCL）。主机通过SDA线发送和接收数据，而SCL线用于同步通信。I2C协议定义了严格的通信格式，包括起始位、地址位、数据位和停止位。

# 2. STM32单片机I2C硬件架构

### 2.1 I2C接口概述

I2C（Inter-Integrated Circuit）是一种低速串行通信协议，广泛用于嵌入式系统中连接各种外围设备。它采用主从式通信方式，由一个主机和多个从机组成。主机负责发起通信，从机负责响应主机请求并传输数据。

I2C接口采用两根信号线：数据线（SDA）和时钟线（SCL）。SDA线用于传输数据，SCL线用于同步通信。在通信过程中，主机通过SCL线产生时钟信号，控制数据传输的节奏。

### 2.2 STM32单片机I2C外设

STM32单片机集成了I2C外设，支持I2C通信协议。I2C外设主要包括以下寄存器和中断：

#### 2.2.1 I2C寄存器

| 寄存器 | 描述 |
|---|---|
| I2C_CR1 | 控制寄存器1，用于配置I2C模式、时钟频率等 |
| I2C_CR2 | 控制寄存器2，用于配置中断、DMA传输等 |
| I2C_OAR1 | 从机地址寄存器1，用于配置从机地址 |
| I2C_OAR2 | 从机地址寄存器2，用于配置从机地址掩码 |
| I2C_DR | 数据寄存器，用于读写数据 |
| I2C_SR1 | 状态寄存器1，用于指示当前I2C状态 |
| I2C_SR2 | 状态寄存器2，用于指示当前I2C错误 |

#### 2.2.2 I2C中断

STM32单片机I2C外设支持以下中断：

| 中断 | 描述 |
|---|---|
| I2C_EV_TXE | 发送数据寄存器空中断 |
| I2C_EV_RXNE | 接收数据寄存器非空中断 |
| I2C_EV_ADDR | 从机地址匹配中断 |
| I2C_EV_STOP | 停止条件检测中断 |
| I2C_EV_NACKF | 从机未应答中断 |
| I2C_EV_OVR | 数据溢出中断 |
| I2C_EV_ARLO | 仲裁丢失中断 |
| I2C_EV_BERR | 总线错误中断 |

**代码块：**

// I2C初始化配置
void I2C_Init(void)
{
    // 使能I2C时钟
    RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_I2C1, ENABLE);

    // 配置I2C模式为标准模式，时钟频率为100kHz
    I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;
    I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;
    I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 100000;
    I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;
    I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x00;
    I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;
    I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress = I2C_AcknowledgedAddress_7bit;
    I2C_Init(I2C1, &I2C_InitStructure);

    // 使能I2C
    I2C_Cmd(I2C1, ENABLE);
}

**逻辑分析：**

该代码块实现了I2C外设的初始化配置。首先，使能I2C时钟，然后配置I2C模式、时钟频率、占空比、从机地址、应答使能、应答地址长度等参数。最后，使能I2C外设。

**参数说明：**

* `