cortex-A7核IIC实验--STM32MP157AAA

实验目的：采集温湿度传感器值

一，IIC概念

1.同步串行半双工总线，主要用于链接整体电路，硬件结构简单，接口连接方便，成本较低

2.两线制，只有两根双向信号线，数据线SDA,时钟线SCL

3.IIC传输速率：1）低速：100k ，2）400k，全速：3.4M

4.总线外接两个上拉电阻：在总线处于空闲状态时，默认处于高电平状态

二，硬件连接

1.支持多主机多从机模式，但同一时刻，只能一个主机和一个从机通讯，大多数情况使用单主机多从机模式

2.每个挂接到 IIC总线上的从机设备，都有自己唯一的7位从机地址

3.发送数据----发送器，接收数据----接收器

 主动发起数据----主机，被动接收数据-----从机

4.时钟信号由主机产生，作用给从机完成数据收发同步

三，内部框图

 

四，时序

1.总线时序，时序的拼接才是协议

2.SCL高电平，可以发送起始信号和终止信号

SCL低电平，可以发送数据传输信号

3.发送完8位数据位后必须发一个应答位，只有应答后才能发送结束信号

4.从机地址必须写在起始信号后面，这样

1.起始信号

1、起始信号和停止信号都由主机产生

2、起始信号产生之后，代表总线开始传输数据

3、起始信号：在SCL为高电平期间，数据线从高到低的变化(下降沿)

4、起始信号产生之后，总线处于占用状态

2.停止信号

1，停止信号产生之后，代表总线传输数据结束

2，停止信号：在SCL为高电平期间，数据线从低到高的变化(上升沿)

3，停止信号产生之后，总线处于空闲状态

3.数据传输信号

在SCL为低电平期间，数据线上数据允许发生变化，发送器向数据线上写入数据

在SCL为高电平期间，要求数据线上数据保持稳定，不允许发生变化，接收器从数据线上读取数据

4.应答信号

1、每一个被传输的数据，必须保证8位长度 ==> 先发送高位，在发送低位

2、每传送完8位数据位之后，必须跟随一个应答位， 一帧数据 = 8位数据位+1位应答位=9位

3、发送器向数据线写入8位数据，接收器在第9个时钟周期，向数据线写入应答信号/非应答信号

发送器在第9个时钟周期，从数据线上读取数据

        读0：接收器返回的是应答信号

        读1：接收器返回的是非应答信号

5.寻址信号

1、IIC总线传输数据是广义，既可以传输8位数据，也可以传输7位从机地址+读/写位

2、写位用0表示，读位用1表示

3、从总线上读取数据：7位从机地址 + 读(1)

4、向总线上写入数据：7位从机地址 + 写(0)

5、从机地址必须写在起始信号后面，这样这8位才代表寻址过程

五，IIC协议

1.主机发送一个字节给从机

2.主机发送多个字节给从机

3.从机发送一个字节给主机

4.从机发送一个字节给主机

 六，分析si7006芯片

1、si7006从机地址 ===> 0x40

2、si7006内部框图

3、芯片如何进行初始化(地址/值) ===> 0xE6 0x3A

4、如何采集温度和湿度的地址

5、查找si7006芯片手册的采集协议

6、如何将数据量转换为模拟量 ===> 公式

1，内部框图

  

 2，从机地址

：0x40 

从机地址+读：0x40 << 1 | 1

从机地址+写：0x40 << 1 | 0

3，读取温湿度命令码

 测量相关湿度，保持主机模式：0xE5

 测量相关湿度，不保持主机模式：0xF5

 测量相关温度，保持主机模式：0xE3

 测量相关温度，不保持主机模式：0xF3

从之前测量湿度中，读取温度的值：0xE0

写用户寄存器1 ：0xE6

读用户寄存器1：0xE7

七，起始信号

起始信号===从机地址+写===ACK===命令码===ACK===起始信号===从机地址+读===ACK===延时函数===========高八位===ACK===第八位NACK===停止信号

八，转换公式

因为测出来的时模拟量，需要使用ADC转为数字量

湿度转换公式 H = %RH - 125*RH_Code / 65536 -6

温度转换公式  T = 175.72*Temp_Code / 65536 - 46.85 

九，初始化值

寄存器初始化值：0011 1010   ======  0x3A

 [7][0] == 00：测量精度

[6] == 0：电源状态 ： 0 = 高电平 ，1 = 低电平