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文件名称:STMicroelectronics 系列:STM32G0 系列_(14).STM32G0系列的I2C接口.docx
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更新时间:2025-06-19
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STM32G0系列的I2C接口

I2C接口概述

I2C(Inter-IntegratedCircuit)是一种串行通信协议,用于在微控制器和各种外围设备之间进行简单双向通信。I2C接口使用两根线:SCL(串行时钟线)和SDA(串行数据线)。STM32G0系列单片机提供了多个I2C接口,支持标准模式、快速模式和快速模式+,传输速率分别可达100kbps、400kbps和1Mbps。

I2C协议的主要特点包括:

多主控支持:允许多个主控设备共享总线。

多从机支持:允许多个从机设备共享总线。

地址识别:每个从机设备都有唯一的7位或10位地址。

数据传输:支持单字节和多字节传输。

应答机制:每个字节传输后,接收方必须发送一个应答信号。

I2C硬件连接

STM32G0系列单片机的I2C接口需要正确连接到外部设备。以下是常见的连接方式:

典型连接

SCL线:连接到外部设备的SCL引脚。

SDA线:连接到外部设备的SDA引脚。

上拉电阻:SCL和SDA线需要连接到上拉电阻。一般情况下,上拉电阻的阻值为4.7kΩ或10kΩ。

示例连接

假设我们使用STM32G071单片机连接一个I2C温度传感器(如LM75):

-STM32G071PB6(I2C1_SCL)连接到LM75的SCL引脚

-STM32G071PB7(I2C1_SDA)连接到LM75的SDA引脚

-SCL和SDA线通过4.7kΩ的上拉电阻连接到VCC(3.3V)

I2C配置

在STM32G0系列单片机中,I2C接口的配置通常通过HAL库(HardwareAbstractionLayer)进行。以下是配置I2C的基本步骤:

1.配置引脚

首先,需要配置SCL和SDA引脚为I2C功能。这可以通过STM32CubeMX工具或手动配置来完成。

//配置I2C1的SCL和SDA引脚

GPIO_InitTypeDefGPIO_InitStruct={0};

//使能GPIO时钟

__HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();

//配置PB6为I2C1_SCL

GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_6;

GPIO_InitStruct.Mode=GPIO_MODE_AF_OD;

GPIO_InitStruct.Pull=GPIO_PULLUP;

GPIO_InitStruct.Speed=GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;

GPIO_InitStruct.Alternate=GPIO_AF4_I2C1;

HAL_GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStruct);

//配置PB7为I2C1_SDA

GPIO_InitStruct.Pin=GPIO_PIN_7;

HAL_GPIO_Init(GPIOB,GPIO_InitStruct);

2.配置I2C外设

接下来,需要配置I2C外设的基本参数,如时钟频率、地址模式等。

//配置I2C1外设

I2C_HandleTypeDefhi2c1;

hi2c1.Instance=I2C1;

hi2c1.Init.Timing=0x20909CEC;//100kbps

hi2c1.Init.OwnAddress1=0x00;//主控设备地址

hi2c1.Init.AddressingMode=I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;

hi2c1.Init.DualAddressMode=I2C_DUALADDRESS_DISABLE;

hi2c1.Init.OwnAddress2=0x00;

hi2c1.Init.GeneralCallMode=I2C_GENERALCALL_DISABLE;

hi2c1.Init.NoStretchMode=I2C_NOSTRETCH_DISABLE;

HAL_I2C_Init(hi2c1);

3.配置时钟

确保I2C外设的时钟已经使能。

//使能I2C1时钟

__HAL_RCC_I2C1_CLK_ENABLE();

4.初始化I2C

初始化I2C外设,使其准备好进行数据传输。

//初始化I2C

HAL_I2C_Init(hi2c1);

I2C数据传输

1.主机发送数据到从机

主机可以使用HAL_I2C_Master_Transmit函数将数据发送到从机。

//发送数据到从机

uint8_tdata[2]={0x00,0x12};

HAL_I2C_Master_Tra