从0开始点亮OLED屏幕（一）IIC时序篇

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 一、IIC（Inter-Integrated Circuit）介绍

        IIC为同步的半双工通信方式，常见的传输速率有：100kb/s、300kb/s、3.4Mkb/s。

二、传输协议

START信号的标识是在SCL高电平情况下，SDA信号由高变低 ，即视为START开始；

STOP信号标识是在SCL高电平情况下，SDA信号由低变高，即视为STOP结束；

 起始和结束时序图如下： 

 用到的IIC引脚定义：

其中SCL接到了PA11，SDA接到了PA12；

//-----------------OLED端口定义---------------- #define GPIO_SCL_PORT GPIOA #define GPIO_SCL_PIN GPIO_Pin_11 #define GPIO_SCL_ENABLE() do{ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); }while(0) /* 所在IO口时钟使能 */ #define GPIO_SDA_PORT GPIOA #define GPIO_SDA_PIN GPIO_Pin_12 #define GPIO_SDA_ENABLE() do{ RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE); }while(0) /* 所在IO口时钟使能 */ #define OLED_SCL(x) GPIO_SCL_PORT->BSRR = GPIO_SCL_PIN << (16*(!x)) #define OLED_SDA(x) GPIO_SDA_PORT->BSRR = GPIO_SDA_PIN << (16*(!x)) 

1.IIC_STAR

//起始信号，SCL高电平期间拉低SDA void I2C_Start(void) { SDA_OUT();//将SDA口配置成输出 OLED_SDA(1); OLED_SCL(1); IIC_delay(); OLED_SDA(0); IIC_delay(); OLED_SCL(0); IIC_delay(); }

2.IIC_STOP

 结束信号,SCL高电平情况下，SDA信号由低变高。故在拉高SCL之前将SDA拉低；

//结束信号,SCL高电平情况下，SDA信号由低变高 void I2C_Stop(void) { SDA_OUT();//将SDA口配置成输出 OLED_SDA(0); OLED_SCL(1); IIC_delay(); OLED_SDA(1); }

3.等待信号响应 ：Wait_Ack

        发送完一个字节后，主机在下一个时钟接收一位数据，判断从机是否应答。0为应答，1为非应答；其时序就是接收时序，只不过是接收一位数据，而接收数据是八位数据。

将其配置为输入模式（51单片机中是释放SDA，即将SDA数据线置1），拉高SCL读取一位数据，再拉低进行后续操作。

//等待信号响应 void I2C_WaitAck(void) //测数据信号的电平 { SDA_IN();//SDA设置为输入 IIC_delay(); OLED_SCL(1); IIC_delay(); OLED_SCL(0); IIC_delay(); }

4.发送应答位

       接收完一个字节后，主机在下一个时钟发送一位数据。0为应答，表示不需要从机交出控制权，即继续接收，1为非应答，表示已经结束，从机交出控制权；

//写入一个字节 void Send_Ack(u8 ack) { u8 i; OLED_SCL(0); SDA_OUT();//将SDA口配置成输出 if(ack) OLED_SDA(1); else OLED_SDA(0); IIC_delay(); OLED_SCL(1); IIC_delay(); OLED_SCL(0); }

5.发送一个字节

SCL低电平期间，主机将数据依次放到SDA上（高位在前），再拉高SCL，从机在SCL高电平期间读取SDA。（SCL高电平期间SDA不能有数据变化）循环八次发送一个字节。最后等待ACK结束；

//写入一个字节 void Send_Byte(u8 dat) { u8 i; OLED_SCL(0); SDA_OUT();//将SDA口配置成输出 for(i=0;i<8;i++) { OLED_SDA((BitAction)(dat&(0x80>>i))); IIC_delay(); OLED_SCL(1); IIC_delay(); OLED_SCL(0); } }

由于是高位写入，故将要写入的dat高位写入，与上0x80取出高位。当然这样还不够，应该强制转换成BitAction类型数据，否则会通信失败。我正是一直通信不上才发现是这里的问题。利用for循环循环八次依次写入高位。

6.接收一个字节数据

这里我就不在附上时序图了，至于为什么呢？其实接收与发送的时序大差不差，你听我给你描述一下：

        接收一个字节：SCL低电平期间，从机将数据依次放到SDA上（高位在前），再拉高SCL，主机在SCL高电平期间读取SDA。（SCL高电平期间SDA不能有数据变化）循环八次接收一个字节。

没错，描述几乎一模一样！只是操作对象从机换成了主机，主机换成了从机！也就是谁发谁操作数据线。

        这里拓展一下：

在51单片机做法是从机发主机得先释放SDA数据线（也就是将SDA置1）！只有这样从机才能相应控制SDA数据线。

在32中就不用这么做了，可以用寄存器将SDA配置成输入模式，但相应的前面主机操作都应该加上将SDA配置成输出模式；（也就是在start,stop,发送字节，发送应答都配置为输出！加上SDA_OUT()语句，至于如何利用寄存器去配置可以参考我的STM32通过寄存器来控制GPIO）

//IO方向设置 #define SDA_IN() {GPIOA->CRH &= 0XFFF0FFFF;GPIOA->CRH |= (u32)8<<16;} #define SDA_OUT() {GPIOA->CRH &= 0XFFF0FFFF;GPIOA->CRH |= (u32)3<<16;} #define READ_SDA() (BitAction)(GPIOA->IDR & GPIO_Pin_12)

当然，oled没有用到读函数，这里顺带将IIC时序都介绍一下。 

 uint8_t Receive_Byte(void) { unsigned char i,dat=0; SDA_IN();//SDA设置为输入 for(i=0;i<8;i++ ) { OLED_SCL(0); IIC_delay(); OLED_SCL(1); dat<<=1; if(READ_SDA) dat |= 1; IIC_delay(); } return dat; }

首先将SDA配置为输入模式，将SCL拉低接收数据改变，再将SCL拉高读取数据，如果为高电平，dat加1；向高位移动一位，这样运行七次刚好将数据移到最高位！这里的七次并未算第一次，因为第一次位移并不影响第一次的接收，0怎么位移结果还是0；如果放到后面就相当于多位移了一次，数据从第0位移到第八位只需要七次位移就够了。