使用STM8L的硬件I2C（一）硬件I2C简介

使用STM8L的硬件I2C（一）硬件I2C简介

I2C是常用的外设协议，用途广泛。
很多时候为了实现简单，在STM8上大家都是用GPIO来模拟I2C工作。
STM8L自带硬件I2C，不过相对于模拟I2C的清晰简单，硬件I2C的处理要麻烦一些。
一是必须要理解各寄存器用法，二是使用STD库时还须理解STD抽象出的I2C接口和使用逻辑。

模拟I2C一般情况下使用问题不大，但若同时要处理其他外设或者对延时有要求，模拟方法就力不从心。
使用硬件I2C，是更好的办法。目前STM8L上利用硬件I2C的文章很少，
我来分享一下经验，总体分为以下几个部分介绍：
（一）硬件I2C的简介（本文）
（二）硬件I2C的事件和检测
（三）硬件I2C中断读写（流程及代码）
（四）硬件I2C的使用注意

1、I2C协议回顾

• Start: 表示通信开始，SCL为高电平时SDA拉低
• Stop： 表示通信结束，SCL为高电平时SDA拉高
• Ack：收到8位数据时的回应
• NAck：不再接收数据时的回应
• ReStart：没有Stop时又一次发出的Start
• 数据收发：SCL低电平时SDA跳变且只能在SCL低时跳变、SCL高电平时SDA要维持供采样

2、STM8L的I2C功能

STM8L支持硬件I2C，但只提供了一个I2C硬件接口，即I2C1。
其SCL pin为PC1，SDA pin为PC0。
支持Master和Slave, 支持标准频率100KHz和高速400KHz两种速率。
另外，作为高级功能，还支持I2C的SMB模式以及DMA方式传输数据。

3、STM8L的I2C寄存器

所谓硬件I2C，无非是MCU内部实现了I2C协议，由硬件执行控制逻辑。
而MCU对外的接口只有寄存器，所以STM8L提供了很多寄存器用于在各个方面和内部I2C实现做交互。
包含控制、状态、数据缓冲、中断等等方面。具体如下：

控制寄存器：

• Control register 1 (I2C_CR1)
• Control register 2 (I2C_CR2)

I2C时钟寄存器：

• Frequency register (I2C_FREQR)

地址寄存器：（支持10位地址所以有2个地址寄存器）

• Own address register LSB (I2C_OAR1L)
• Own address register MSB (I2C_OAR1H)
• Own address register 2 (I2C_OAR2)

数据寄存器：所有数据发送和接收都用这个寄存器，包括I2C外设地址

• Data register (I2C_DR)

状态寄存器：SR1和SR3为通信状态、SR2主要错误状态

• Status register 1 (I2C_SR1)
• Status register 2 (I2C_SR2)
• Status register 3 (I2C_SR3)‘

中断和DMA寄存器：控制中断类型（Event/Buffer/Error)

• Interrupt and DMA register (I2C_ITR)

时钟频率控制寄存器：用于设置I2C通信频率

• Clock control register low (I2C_CCRL)
• Clock control register high (I2C_CCRH)

上升沿控制寄存器：I2C_Init函数会自动设置该寄存器

• TRISE register (I2C_TRISER)

Pakcet校验寄存器：硬件I2C支持CRC校验，开启该功能时使用此寄存器

• PEC register (I2C_PECR)

全部寄存器：

其中I2C通信控制中最常用的寄存器是：
CR1/CR2/SR1/SR3