STM32的I2C通信实例pcf8591(AD/DA)原创干货
本程序是stm32f103 接pcf8591AD/DA板（YL-PCF8591），I2C通信，I2C通信用的是模拟I2C，不是STM32 自带的硬件I2C外设。实践检验很稳定。SCL接口用PB6，SDA用PB7，与STM32自带的硬件I2C接口针脚是一样的，这是巧合，你也可以随便定义成别Pin针脚。关于GPIO设置，最后有解释。
- Pcf8591地址写是0x90，读是0x91,
- AIN0地址是0x40 -------AIN3地址是0x43,注意AOUT地址也是0x40
写比较简单看下面程序：下面是DA（数/模转换主程序）主要用写函数。
u8 DACconversion(u8 sla,u8 c, u8 Val)
{
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla); //发送器件地址
ack(); //8591应答
SendByte(c); //发送控制字节
ack(); //8591应答
SendByte(Val); //发送DAC的数值
ack(); //8591应答
Stop_I2c(); //结束总线
return(1);
}
启动：SCL高电平中间SDA高变低，紧接着SCL变低，
停止：SCL低电平变高电平后，SDA低变高，
Ack应答是主机释放SDA后，从机（PCF8591把SDA拉低）。
DA转换的过程是，先开始，发送从机地址90，从机应答后，发送寄存器地址，40代表AIN0（AOUT也是40 ），从机应答后，发送写入的数据，从机应答，结束传输。
是不是很简单？DOUT输出电压范围（0-255对应0-3.3v ）输出接口接有蓝色LED，输出电压大于2V，LED 开始亮起了，电压越高，越亮。
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下面说明读数据程序，稍微复杂一点。
u8 ADCconversion(u8 sla,u8 c)
{
u8 d;
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla); //发送器件地址0x90
ack(); //从机接收后应达
SendByte(c); //发送控制字节0x43
ack(); //从机接收后应达
Stop_I2c(); //停止总线
//------------------------------------------------
Start_I2c(); //启动总线
SendByte(sla+1); //发送读AIN3指令
ack(); //从机应对不能少
d=RcvByte(); //发送DAC的数值
Ack_I2c(0); //主机接收后应答不能少否则不稳定
Stop_I2c(); //结束总线
return(d);
}
我们读取第4个AIN口因为接有可变电阻，可以直观看到输入数据变化，AIN3地址是0x43(第一个是光敏)（第二个是热敏）（第三个是直通）
下面分析程序，下面是AD转换，接收第四个AIN的电压信号，0-3.3V对应数字0-255：
AD起始的程序和DA相同，开始-发送从站地址90，从站应答，发送控制字43，从站应答，之后的程序就不一样的，停止
再次开始，发送读指令91，从站应答，主机读8位数据，读到后主机应答0，表示接受到，最后停止传输。（注意没有这个主机接收应答，接收到数据就乱了在数据和255之间乱跳）。
可以看到Ad转换开始停止两次。特别注意，主机接收到数据后，主机回复Ack（0）。不是从机。
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最后说一下关于：IIC的GPIO设置。
void GPIO_init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_Pin | SDA_Pin; /*初始化IO*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
SCL_SET(1);
flash();
SDA_SET(1);
flash();
}
这是GPIO初始化程序，可见GPIO设置为推挽输出，这样I2C的波形用示波器观察就是正经的方波，但是推挽输出只能写数据，I2C读数据的时候必须用in_floating,见下面:
void SDA_IO_IN(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_Pin; /*初始化IO*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
void SDA_IO_OUT(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_Pin; /*初始化IO*/
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}
上面程序可见，SCL（PB6）是主机主导，所以一般设为PP不变（推挽输出），SDA因为读到时候是从机发数据，所以对于SDA（PB7）脚，在写数据时候设置成PP（推挽输出），在读入数据时设置成in_floating。这样的波形很漂亮的方波，用示波器观察很爽，逻辑清晰可见。
也有的程序SCL SDA 都设置成OD（开漏输出）不变，这就不用设置变来变去，也是可以的，就是观察波形的时候，波形底部是方波（因为漏极有场效应管通断），波形上部就是三角锯齿波了，（因为没有上场效应管控制，高电位是靠上拉电阻）。这种设置也是可以用，还简单，就是不利于用示波器观察。