<>1.开发环境

<>2.说明

<>3.F4和F1软件IIC区别
GPIO初始化区别 us级延时区别 总结
1.开发环境:硬件:STM32F407IGH6开发板 任意可使用IIC通讯协议传感器
软件:Keil CubeMX

2.说明:从网店购买了一个IIC通讯模块,网店是提供STM32F103C8T6的开源例程的,从网店上拿到开源例程后本人在F1系列单片机上可以成功跑通,但是换到F4单片机上发现了几个可能影响例程跑通的注意事项,在这里简单说一下
3.F4和F1软件IIC区别:
a.GPIO初始化区别:
SCL --> B10
SDA --> B11
F4上软件IIC初始化代码如下:
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE();
GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10|GPIO_PIN_11; GPIO_InitStruct.Mode =
GPIO_MODE_OUTPUT_OD; GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_MEDIUM;
HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
这里端口我们选择B10 B11作为IIC通讯端口,设置模式为开漏输出,速率为中速,接下来看一下F1上软件IIC初始化代码
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct; GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_10|
GPIO_PIN_11; GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD; GPIO_InitStruct.Speed =
GPIO_SPEED_FREQ_HIGH; HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
为了代码看起来更方便,在F1上咱们也选用B10 B11作为IIC通讯端口,设置模式同样是开漏输出,速率为高速, 这里可以看出与F4有明显的不同,
因为F4的主频一般为168Mhz,有的甚至达到400Mhz,而IIC最快通讯速度为400Kb/s,F1单片机的主频普遍为72Mhz
,在F1单片机上与IIC器件进行通讯时,为了达到更高的通讯频率,通常设定GPIO口为高速模式,但是F4单片机的主频比F1快了一倍甚至更多,如果按照F1的设置同样设定为高频,就会远远超出IIC通讯协议的最高频率,导致无法正常使用软件IIC。
经常使用软件IIC会发现IIC引脚设置有以下的代码,尤其是在F1中:
#define IIC_SDA_IN() {GPIOB->CRH&=0xFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;} #define
IIC_SDA_OUT() {GPIOB->CRH&=0xFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;} #define IIC_SDA_READ
GPIOB->IDR&(1<<11) #define IIC_SCL_H
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_SET) #define IIC_SCL_L
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_RESET) #define IIC_SDA_H
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_11,GPIO_PIN_SET) #define IIC_SDA_L
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_11,GPIO_PIN_RESET)
设置IIC通讯端口的高低电平输入输出模式,尤其是以下代码:
#define IIC_SDA_IN() {GPIOB->CRH&=0xFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;} #define
IIC_SDA_OUT() {GPIOB->CRH&=0xFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;} #define IIC_SDA_READ
GPIOB->IDR&(1<<11)
在F1中 CRH CRL
代表GPIO口的高8位和低8位,大家都知道STM32GPIO一般有16个I/O口,后面的***&=0xFFFF0FFF***,可以用进制转换器转换一下,这个代表***11111111111111110000111111111111***,每四位代表一个IO口
B11为高8位,从右向左数,正好是第4位(从8开始,第四位正好为11),这段指令的意思是初始化B11
,分布设定为输入和输出两种模式,但是在F4中,我在F4的GPIO寄存器中并没发现***CRH 和 CRL***
,当然可能是本人才疏学浅,那该怎么办呢,F1器件的例程直接搬运到F4上会报错啊,其实在F4上更加简单:
#define IIC_SDA_READ HAL_GPIO_ReadPin(GPIOB,GPIO_PIN_11) #define IIC_SCL_H
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_SET) #define IIC_SCL_L
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_10,GPIO_PIN_RESET) #define IIC_SDA_H
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_11,GPIO_PIN_SET) #define IIC_SDA_L
HAL_GPIO_WritePin(GPIOB,GPIO_PIN_11,GPIO_PIN_RESET)
使用以上代码,再把手中F1的IIC协议中出现的以下代码注释掉即可:
// IIC_SDA_IN();//SDA设置为输入 // IIC_SDA_OUT();//SDA线输出

就能正常使用了,这里就先不粘贴IIC通讯协议的底层程序了,比如正点原子、野火、硬石科技等STM32嵌入式教程中的例程里面有关软件IIC或者说模拟IIC的使用有很多了,并且各家教程基本上大同小异.

b.us级别的延时的区别,之前咱们提到IIC的最快通讯速度是400Kb/s,所以在F1上和F4上如果都使用us级别的软件延时代码是不同的,但是咱们所购买的大部分IIC通讯模块都是针对F1系列单片机所写的软件延时,但是如果直接搬到F4上是无法直接使用的,或者说即使能够使用,也会降低IIC的通讯速度,这里给大家奉上一个使用基本定时器7的延时程序,直接倒库添加初始化完毕后即可使用:
delay.c
#include "delay.h" TIM_HandleTypeDef htim7; void MX_TIM7_Init(void) { /* USER
CODE BEGIN TIM7_Init 0 */ /* USER CODE END TIM7_Init 0 */
TIM_MasterConfigTypeDef sMasterConfig= {0}; htim7.Instance = TIM7; htim7.Init.
Prescaler= 0; htim7.Init.CounterMode = TIM_COUNTERMODE_UP; htim7.Init.Period =
65535; htim7.Init.AutoReloadPreload = TIM_AUTORELOAD_PRELOAD_DISABLE; if (
HAL_TIM_Base_Init(&htim7) != HAL_OK) { Error_Handler(); } sMasterConfig.
MasterOutputTrigger= TIM_TRGO_RESET; sMasterConfig.MasterSlaveMode =
TIM_MASTERSLAVEMODE_DISABLE; if (HAL_TIMEx_MasterConfigSynchronization(&htim7, &
sMasterConfig) != HAL_OK) { Error_Handler(); } } void delay_init() {
MX_TIM7_Init(); __HAL_TIM_ENABLE(&htim7); } void delay_us(u32 nus){
__HAL_TIM_SetCounter(&htim7, 0); while(__HAL_TIM_GetCounter(&htim7) < (42 * nus)
);//TIM7挂载在APB1的peripheral时钟线,时钟为42Mhz __HAL_TIM_SetCounter(&htim7, 0); while(
__HAL_TIM_GetCounter(&htim7) < (42 * nus));//TIM7挂载在APB1的peripheral时钟线,时钟为42Mhz
return; }
delay.h
#ifndef __DELAY_H #define __DELAY_H #include <sys.h> #define delay_ms(i)
HAL_Delay(i) extern TIM_HandleTypeDef htim7; void MX_TIM7_Init(void); void
delay_init(void); void delay_us(u32); #endif
在软件IIC中的us级别延时直接调用函数即可,这里的程序是F4中的代码,F1的话需要注意时钟挂载的总线频率。

c.总结:以上是我在测试软件IIC通讯的时候发现的F1和F4之间的区别,说的并不全面欢迎大神来补充,但是涉及到的坑,我能想到的目前只有这些,如果大家有想法欢迎大家留言评论,谢谢!

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