STM32 I2C从设备数据接收及特性解析

"STM32 IIC技术文档，讲解了如何在STM32微控制器中实现I2C通信，特别是从设备接收数据的流程。" 在STM32微控制器中，I2C通信是一种广泛使用的串行通信协议，它基于两根线——数据线SDA和时钟线SCL，实现主设备与从设备之间的半双工通信。该协议由Philips（现NXP）于1980年代初开发，旨在减少电子设备间的连接线数量，提高系统设计的简洁性和抗干扰能力。随着时间的发展，I2C协议经历了多个版本的升级，支持不同速度等级和更多的功能特性。 当STM32作为从设备工作时，其I2C接口在接收到主设备发送的地址并清除ADDR标志后，会通过内部移位寄存器从SDA线接收字节，并存入DR（Data Register）寄存器。这个过程是自动进行的，无需软件干预。在每个字节接收后，根据ACK位的状态，STM32会生成应答脉冲。如果设置ACK位，那么从设备会发送一个低电平脉冲表示已接收数据；如果不设置，即不发送应答，表示拒绝接收更多数据。 此外，STM32的I2C模块还具有中断功能。当接收到新数据且接收未完成寄存器(RxNE)被设置时，如果同时启用了ITEVFEN和ITBUFEN位，将触发中断。若RxNE被置位，但DR寄存器未被及时读取，会发生数据接收未完成（BTF）情况，此时I2C接口会保持SCL为低电平，等待读取DR寄存器，以避免数据丢失或通信冲突。 STM32的I2C特性包括多主机和从机性能，能够处理所有I²C特殊时序、协议、仲裁和延迟。它支持标准模式和快速模式，最高可达400kHz的通信速率，并可进行7位和10位地址的通信。还有双地址性能，允许识别两个不同的从设备地址。状态标志位如发送/接收模式标志、字节传输结束标志、I2C总线忙标志等提供了丰富的状态监控。此外，STM32的I2C模块还包括错误检测功能，如仲裁丢失、应答失败、错误的起始或停止条件检测等，并设有中断向量来处理正常通信和错误情况。同时，它支持PEC（Packet Error Checking）功能，用于数据的错误检测，并具备DMA（Direct Memory Access）功能，优化了数据传输效率。STM32的I2C设计完全兼容SMBus2.0和PMBus标准，并在双地址模式下，允许从设备对两个独立的7位地址进行响应。 STM32的I2C从模式接收数据涉及硬件自动处理数据接收、中断管理、错误检测和PEC校验等多个层面，提供了一套完整的、可靠的I2C通信解决方案。开发者可以根据需求设置相应的寄存器和中断标志，实现高效、稳定的从设备数据接收功能。