上海个人建站,龙岩正规招聘网,手机娱乐网站制作,wordpress验证码失效STM32F4X I2C LM75 I2C协议讲解I2C接线I2C协议波形I2C起始信号I2C停止信号I2C应答信号I2C寻址I2C地址格式 I2C数据传输 LM75ALM75A介绍LM75A引脚说明LM75A地址LM75A寄存器LM75A I2C协议写配置寄存器读配置寄存器写Tos和Thyst寄存器读Tos Thyst Temp寄存器LM75A温度计算 LM75A例… STM32F4X I2C LM75 I2C协议讲解I2C接线I2C协议波形I2C起始信号I2C停止信号I2C应答信号I2C寻址I2C地址格式 I2C数据传输 LM75ALM75A介绍LM75A引脚说明LM75A地址LM75A寄存器LM75A I2C协议写配置寄存器读配置寄存器写Tos和Thyst寄存器读Tos Thyst Temp寄存器LM75A温度计算 LM75A例程i2c.ci2c.hlm75.clm75.hmain.c I2C协议是飞利浦公司在1982年发明的一种用于芯片之间通信的协议其特点是电路硬件简单可连接多个设备。在进行I2C通信时只需要用到2根信号线I2C通信可以达到几百K左右适合低速的通信领域。 I2C协议讲解
I2C接线
I2C设备分为主机和从机主机负责发送时钟信号从机不发送时钟信号。I2C通信时只需要两个通信线分别是时钟线SCL和数据线SDA。其中SCL是单向数据线是主机发给从机而SDA是双向数据线。因为I2C协议规定在空闲时候SCL和SDA要保持高电平所以在电路设计时SCL和SDA要接分别接一个上拉电阻到VCC。
I2C协议波形 I2C协议的波形有如下的几个特点
开始数据传输时需要发送一个起始信号结束数据传输时需要发送一个停止信号I2C每次传输的位数是8位一个字节的数据每次传输完一个数据后在第9位需要有应答信号I2C每次进行数据传输前都需要发送一个从设备地址
I2C起始信号
在I2C开始通信前主机要先发送一个起始信号告诉从机开始准备通信。 首先要先把SCL和SDA拉高保持一段时间然后把SDA拉低这时从机就会检测到一个起始信号。
I2C停止信号
当主机要结束通信时需要发送一个停止信号告诉从机通信结束。 首先要先把SCL和SDA拉低保持一段时间然后把SDA拉高这时从机就会检测到一个停止信号。
I2C应答信号
I2C协议规定每传输完一个字节的数据都需要有一个应答信号应答信号的作用是确认数据是否已经被对方接受到应答信号由接收数据的设备产生可以是主机也可以是从机。
在数据发送或接收完成后主机需要把SDA线拉高然后等待从机或者主机把SDA线拉低则代表有应答如果SDA线保持为高电平则代表没有应答。
I2C寻址
I2C的主机可以连接多个从机这时候就会出现一个问题当主机开始通信时要怎么保证能找到对应的从机与之进行通信为了解决这个问题I2C协议引入了从机地址的概念拿个日常生活的例子来说明。 某一天你的朋友来找你他住在一家酒店里面酒店里面有3间房间房间号分别是101、102和103。在你出发前要先问清楚你朋友住在哪一间房间这样才能保证不会找错。3个房间就代表3个I2C从机房间号则代表I2C从机的地址。在I2C主机开始通信前会先给所有的从机发送一个地址如果有从机应答则代表寻址正确开始通信。这个从机地址在一个I2C总线上是唯一的。 I2C从机可以选择7位和10位大多数的芯片都是7位地址7位地址的模式下一个I2C主机最多可以接128个从机设备而10位地址模式下一个I2C主机最多可以接1024个从机设备。
I2C地址格式
我们以7位地址模式为例说一下I2C从机的地址格式
A6A5A4A3A2A1A0R/W
A6~A0:I2C从机的地址R/W:设置主机读写模式通常0为向I2C从机写数据1为向I2C从机读数据
I2C数据传输
I2C协议规定每次传输的数据为8位在SCL为高电平时SDA数据才有效也就是说如果需要改变SDA的数据则需要在SCL为低电平时进行修改。
LM75A
LM75A介绍
LM75A是NXP半导体公司推出的一具有I2C接口的数字温度传感器芯片可广泛运用于系统温度管理、个人计算机、电子设备、工业控制器等方面。 特性
I2C 总线接口器件地址 7 位从机地址 1001xxx同一总线上可以外扩 8 个器件供电范围2.8V5.5V温度范围-55℃125℃11 位 ADC 提供温度分辨率达 0.125℃温度精度±2℃(-25℃~100℃) ±3℃(-55℃~125℃)可编程温度阈值和滞后设定点为了减低功耗关断模式下消耗的电流仅为 1.0μA上电时器件可用作一个独立的温度控制器在 JEDEC 标准下JESD78所做的闩锁测试可达 100mA小型 8 脚封装SO8、TSSOP8 和超小型封装 XSON8U。
LM75A引脚说明 管脚号符号功能说明1SDA数据线2SCL时钟线3OS过热关断输出开漏4GND地线5A2用户定义地址26A1用户定义地址17A0用户定义地址08VCC电源线
LM75A地址
LM75A的地址为7位其地址定义如下
A6A5A4A3A2A1A0R/W1001A2A1A0
其中A0~A2是用户自定义的可以接地和接VCC但是不能悬空根据其地址定义同一个I2C总线上最多可以接8个LM75A器件。
LM75A寄存器
LM75内部有4个寄存器其定义如下 除了配置寄存器为8位外其他3个寄存器都是16位。
LM75A I2C协议
写配置寄存器 主机发送起始信号主机发送从机写地址主机等待从机应答主机发送配置寄存器地址主机等待从机应答主机发送配置寄存器数据主机等待从机应答主机发送结束信号
读配置寄存器 主机发送起始信号主机发送从机写地址主机等待从机应答主机发送配置寄存器地址主机等待从机应答主机重新发送起始信号主机发送从机读地址主机等待从机应答主机读取从机数据主机发送不应答信号主机发送结束信号
写Tos和Thyst寄存器 主机发送起始信号主机发送从机写地址主机等待从机应答主机发送Tos或Thyst寄存器地址主机等待从机应答主机发送16位数据中高8位数据主机等待从机应答主机发送16位数据中低8位数据主机等待从机应答主机发送结束信号
读Tos Thyst Temp寄存器 主机发送起始信号主机发送从机写地址主机等待从机应答主机发送Tos、Thyst、Temp寄存器地址主机等待从机应答主机重新发送起始信号主机发送从机读地址主机等待从机应答主机读取从机数据高8位数据主机发送应答信号主机读取从机数据低8位数据主机发送不应答信号主机发送结束信号
LM75A温度计算
LM75A的温度值保存在TEMP寄存器里面温度寄存器是一个只读寄存器包含2个8位的数据字节由一个高数据字节(MS)和一个低数据字节(LS)组成。在这两个字节中只用到 11 位来存放分辨率为 0.125℃的Temp数据以二进制补码数据的形式。 根据 11 位的 Temp 数据来计算 Temp 值的方法 若 D100温度值℃Temp 数据×0.125℃ 若 D101温度值℃Temp 数据的二进制补码×0.125℃。
LM75A例程
i2c.c
#include i2c.hvoid cpu_delay(unsigned int tns)
{int i 0;while(i tns){__asm(NOP);i;}
}//初始化IIC
void IIC_Init(void)
{ GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_AHB1PeriphClockCmd(I2C_SCL_CLK,ENABLE);RCC_AHB1PeriphClockCmd(I2C_SDA_CLK,ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_OUT;GPIO_InitStructure.GPIO_OType GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin I2C_SCL_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(I2C_SCL_PORT,GPIO_InitStructure);GPIO_InitStructure.GPIO_Mode GPIO_Mode_OUT;GPIO_InitStructure.GPIO_OType GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin I2C_SDA_PIN;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(I2C_SDA_PORT,GPIO_InitStructure);IIC_SDA_H;IIC_SCL_H;
}static void i2c_sda_out(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode GPIO_Mode_OUT;GPIO_InitStruct.GPIO_OType GPIO_OType_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin I2C_SDA_PIN;GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(I2C_SDA_PORT,GPIO_InitStruct);
}
static void i2c_sda_in(void)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;GPIO_InitStruct.GPIO_Mode GPIO_Mode_IN;GPIO_InitStruct.GPIO_OType GPIO_OType_PP;GPIO_InitStruct.GPIO_Pin I2C_SDA_PIN;GPIO_InitStruct.GPIO_PuPd GPIO_PuPd_NOPULL;GPIO_InitStruct.GPIO_Speed GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(I2C_SDA_PORT,GPIO_InitStruct);
}//产生IIC起始信号
void IIC_Start(void)
{i2c_sda_out(); //sda线输出IIC_SDA_H; IIC_SCL_H;cpu_delay(4);IIC_SDA_L;//START:when CLK is high,DATA change form high to low cpu_delay(4);IIC_SCL_L;//钳住I2C总线准备发送或接收数据
}
//产生IIC停止信号
void IIC_Stop(void)
{i2c_sda_out(); //sda线输出IIC_SDA_L; IIC_SCL_L;cpu_delay(4);IIC_SDA_H; IIC_SCL_H;cpu_delay(4);
}
//等待应答信号到来
//返回值1接收应答失败
// 0接收应答成功
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{u8 ucErrTime0;i2c_sda_in(); //SDA设置为输入 IIC_SDA_H;cpu_delay(1); IIC_SCL_H;cpu_delay(1); while(IIC_SDA_READ() SET){ucErrTime;if(ucErrTime250){IIC_Stop();return 1;}}IIC_SCL_L;//时钟输出0 return 0;
}
//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{IIC_SCL_L;i2c_sda_out();IIC_SDA_L;cpu_delay(2);IIC_SCL_H;cpu_delay(2);IIC_SCL_L;
}
//不产生ACK应答
void IIC_NAck(void)
{IIC_SCL_L;i2c_sda_out();IIC_SDA_H;cpu_delay(2);IIC_SCL_H;cpu_delay(2);IIC_SCL_L;
}
//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1有应答
//0无应答
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{ u8 t; i2c_sda_out(); IIC_SCL_L;//拉低时钟开始数据传输for(t0;t8;t){ if((txd0x80) 7)IIC_SDA_H;elseIIC_SDA_L;txd1; delay_ms(1); IIC_SCL_H;delay_ms(1); IIC_SCL_L; delay_ms(1);}
}
//读1个字节ack1时发送ACKack0发送nACK
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{unsigned char i,receive0;i2c_sda_in();//SDA设置为输入for(i0;i8;i ){IIC_SCL_L; delay_ms(2);IIC_SCL_H;receive1;if(IIC_SDA_READ())receive; delay_ms(1); } if (!ack)IIC_NAck();//发送nACKelseIIC_Ack(); //发送ACK return receive;
}
i2c.h
#ifndef __I2C_H
#define __I2C_H#include stm32f4xx.h
#include stm32f4xx_gpio.h
#include stm32f4xx_rcc.h#define I2C_SCL_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOB
#define I2C_SDA_CLK RCC_AHB1Periph_GPIOB#define I2C_SCL_PORT GPIOB
#define I2C_SDA_PORT GPIOB#define I2C_SCL_PIN GPIO_Pin_8
#define I2C_SDA_PIN GPIO_Pin_9#define IIC_SDA_H GPIO_SetBits(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN)
#define IIC_SDA_L GPIO_ResetBits(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN) #define IIC_SCL_H GPIO_SetBits(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN)
#define IIC_SCL_L GPIO_ResetBits(I2C_SCL_PORT, I2C_SCL_PIN) #define IIC_SDA_READ() GPIO_ReadInputDataBit(I2C_SDA_PORT, I2C_SDA_PIN) void IIC_Init(void); //初始化IIC的IO口
void IIC_Start(void); //发送IIC开始信号
void IIC_Stop(void); //发送IIC停止信号
void IIC_Send_Byte(u8 txd); //IIC发送一个字节
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节
u8 IIC_Wait_Ack(void); //IIC等待ACK信号
void IIC_Ack(void); //IIC发送ACK信号
void IIC_NAck(void); //IIC不发送ACK信号
#endif
lm75.c
#include lm75.hunsigned char lm75_init(void)
{IIC_Init();}void lm75_write_conf(unsigned char data)
{IIC_Start();IIC_Send_Byte(LM75_ADDRESS);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(LM75_CONF_REG);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(data);IIC_Wait_Ack();IIC_Stop();
}unsigned char lm75_read_conf(void)
{unsigned char data;IIC_Start();IIC_Send_Byte(LM75_ADDRESS);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(LM75_CONF_REG);IIC_Wait_Ack();IIC_Start();IIC_Send_Byte(LM75_ADDRESS 0x1);IIC_Wait_Ack();data IIC_Read_Byte(0);IIC_Stop();return data;
}void lm75_write_tos_thyst(unsigned char reg,unsigned short data)
{IIC_Start();IIC_Send_Byte(LM75_ADDRESS);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(reg);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte((data 8) 0xFF);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(data 0xFF);IIC_Wait_Ack();IIC_Stop();}unsigned char lm75_read_tos_thyst_temp(unsigned char reg,unsigned short *data)
{unsigned char datah,datal;float temp;IIC_Start();IIC_Send_Byte(LM75_ADDRESS);IIC_Wait_Ack();IIC_Send_Byte(reg);IIC_Wait_Ack();IIC_Start();IIC_Send_Byte(LM75_ADDRESS 0x1);IIC_Wait_Ack();datah IIC_Read_Byte(1);datal IIC_Read_Byte(0);IIC_Stop();*data datah 8 | datal;}
lm75.h
#ifndef __LM75_H
#define __LM75_H#include stm32f4xx.h
#include stm32f4xx_gpio.h
#include i2c.h#define LM75_ADDRESS (0x48 1)#define LM75_TEMP_REG (0x0)
#define LM75_CONF_REG (0x1)
#define LM75_THYST_REG (0x2)
#define LM75_TOS_REG (0x3)unsigned char lm75_init(void);
void lm75_read_temp(void);
void lm75_write_conf(unsigned char data);
unsigned char lm75_read_conf(void);void lm75_write_tos_thyst(unsigned char reg,unsigned short data);
unsigned char lm75_read_tos_thyst_temp(unsigned char reg,unsigned short *data);#endif
main.c
#include stm32f4xx.h
#include delay.h
#include usart.h
#include lm75.h
extern u8 rx_buf[RX_BUF_SIZE];
extern u16 USART_RX_STA;
int main(void)
{int i;unsigned short temp_data,tempforh;float temp;NVIC_PriorityGroupConfig(2);system_tick_init();bsp_usart_init(115200);lm75_init();while(1){delay_ms(1000);lm75_read_tos_thyst_temp(LM75_TEMP_REG,temp_data); // 读取温度if(temp_data 0x8000) // 温度为负数{tempforh (temp_data 5 0xFFF);tempforh (tempforh ^ 0x7FF) 1;temp tempforh * -0.125;} else // 温度为正数temp(temp_data 5 0xFFF) * 0.125; printf(temp %f\r\n,temp);}}
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