STM32F407 硬件IIC驱动MCP4017 数字电位器

只看该作者 · 2023-3-29 12:36

前言

MCP4017是一款可以通过IIC接口进行配置的可调电位器,此电位器有128个可配值.因为项目需要我们需要使用MCP4017调节电阻值.来作为其他部分电路的外围电路部分,可在调试的时候灵活配置.
1、STM32F407的硬件IIC使用步骤
1 IIC硬件引脚接口初始化.

首先需要初始化IIC引脚的SCK 和SDA 的模式为GPIO_Mode_AF,然后需要初始化IIC的配置寄存器,此过程固件库已经帮忙封装成接口,我们只需要调用接口配置即可.我们需要深入了解底层原理,可通过STM32f407手册对照相关寄存器理解硬件电路.

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void I2C3_Init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef  GPIO_InitStructure;

    I2C_InitTypeDef I2C_InitStructure;

    RCC_ClocksTypeDef   rcc_clocks;

 

    /* GPIO Peripheral clock enable */

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(IIC_SDA_GPIO_CLK|IIC_SCL_GPIO_CLK, ENABLE);

    /*i2c3 Peripheral clock enable */

    RCC_APB1PeriphClockCmd(IIC_CLK, ENABLE);

    

 

    /*I2C3 configuration*/

    GPIO_PinAFConfig(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PINSOURCE, IIC_SDA_AF); 

    GPIO_PinAFConfig(IIC_SCL_PORT, IIC_SCL_PINSOURCE, IIC_SCL_AF);

 

    // Pc9: I2C_SDA

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;

    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

 

        //PA8: I2C_SCL 

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SCL_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_2MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_OType = GPIO_OType_OD;

    GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  = GPIO_PuPd_UP;

    GPIO_Init(IIC_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);



    /* I2C Struct Initialize */

    I2C_DeInit(IIC);

    I2C_InitStructure.I2C_Mode = I2C_Mode_I2C;

    I2C_InitStructure.I2C_DutyCycle = I2C_DutyCycle_2;

    I2C_InitStructure.I2C_OwnAddress1 = 0x01;

    I2C_InitStructure.I2C_Ack = I2C_Ack_Enable;

    I2C_InitStructure.I2C_ClockSpeed = 50000;

    I2C_InitStructure.I2C_AcknowledgedAddress =          I2C_AcknowledgedAddress_7bit;

    I2C_Init(IIC, &I2C_InitStructure);

 

    /* I2C Initialize */

    I2C_Cmd(IIC, ENABLE);

          I2C_AcknowledgeConfig(IIC, ENABLE);





}

只看该作者 · 2023-3-29 12:36

2、MCP4017使用说明
2.1 电位器mcp4017地址.

先看手册找到设备地址:

1

从MCP4017手册中可以看到7位地址是0x27 ,不包括读写位.

只看该作者 · 2023-3-29 12:38

2.1 电位器mcp4017写时序.

从图可看到,主机通过IIC接口向MCP4017 写一个字节时序: 从机地址+写命令+ 要写的数据.

只看该作者 · 2023-3-29 12:38

STM32F407作为主机写的代码如下所示:
以下代码经验证可以正常写数据到MCP4017.

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static uint32_t GetI2C3TimeLimit(void)

{

        RCC_ClocksTypeDef RCC_Clocks;

        RCC_GetClocksFreq(&RCC_Clocks);

        return RCC_Clocks.SYSCLK_Frequency/10000;

}

int32_t IIC3_WriteOneByte(uint8_t devAdder,  uint8_t value)

{

        uint32_t TimeLimit     = GetI2C3TimeLimit();

        uint32_t Timetmp            = TimeLimit;

        



        while((--Timetmp)&&(I2C_GetFlagStatus(IIC, I2C_FLAG_BUSY)));

        if(Timetmp == 0)

                return -1;//i2c busy

         

        I2C_GenerateSTART(IIC, ENABLE);

        Timetmp            = TimeLimit;



        while((--Timetmp)&&(!I2C_CheckEvent(IIC,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)));//EV5



        //while((--Timetmp)&&(I2C_GetFlagStatus(IIC, I2C_FLAG_SB) == RESET));//EV5  

        if(Timetmp == 0)

                return -2;//i2c send start fail

        

        I2C_Send7bitAddress(IIC, devAdder, I2C_Direction_Transmitter);//

        Timetmp            = TimeLimit;



        //while((--Timetmp)&&(I2C_GetFlagStatus(IIC, I2C_FLAG_ADDR) == RESET));//EV6

        while((--Timetmp)&&(!I2C_CheckEvent(IIC,I2C_EVENT_MASTER_TRANSMITTER_MODE_SELECTED)));//EV6

        if(Timetmp == 0)



                return -3;//i2c send address failed

        

        



        I2C_SendData(IIC, value);

        Timetmp            = TimeLimit;

        while((--Timetmp)&&(!I2C_CheckEvent(IIC,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_TRANSMITTED)));//

        if(Timetmp == 0)

                return -6;//i2c send data failed

        

        //--SEND STOP

        I2C_GenerateSTOP(IIC, ENABLE);

        Timetmp            = TimeLimit;

        while((--Timetmp)&&(I2C_GetFlagStatus(IIC, I2C_FLAG_BUSY)));

        

        return 1;

}

只看该作者 · 2023-3-29 12:39

2.2 电位器mcp4017读时序.

从图可看到,主机通过IIC接口向MCP4017 读一个字节时序: 从机地址+读命令后从机返回读取的数据.

只看该作者 · 2023-3-29 12:40

STM32F407作为主机读的代码如下所示:

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int32_t IIC3_ReadOneByte(uint8_t devAdder, uint8_t *data) // is used  only  for mcp4017 read timing

{

    uint32_t TimeLimit     = GetI2C3TimeLimit();

        uint32_t Timetmp            = TimeLimit;

        

        //--Whether the status is busy

        while((--Timetmp)&&(I2C_GetFlagStatus(IIC, I2C_FLAG_BUSY)));

        if(Timetmp == 0)

                return -1;//i2c busy

        

        I2C_GenerateSTART(IIC, ENABLE);//after send start bit ,automaticlly switch to master mod .

        Timetmp            = TimeLimit;

        while((--Timetmp)&&(!I2C_CheckEvent(IIC,I2C_EVENT_MASTER_MODE_SELECT)));// EV5 event

        if(Timetmp == 0)

                return -6;//i2c reSend start fail

        

        //--send 7bit address (receive/read mod)

        I2C_Send7bitAddress(IIC, devAdder, I2C_Direction_Receiver);//

        Timetmp            = TimeLimit;

        while((--Timetmp)&&(!I2C_CheckEvent(IIC,I2C_EVENT_MASTER_RECEIVER_MODE_SELECTED)));//EV6 event

        if(Timetmp == 0)

                return -7;//i2c reSend address failed

        

        //--ready to receive 

        I2C_AcknowledgeConfig(IIC, DISABLE);//just receive one byte ,disable ACK

        I2C_GenerateSTOP(IIC, ENABLE);

        Timetmp            = TimeLimit;

        while((--Timetmp)&&(!I2C_CheckEvent(IIC,I2C_EVENT_MASTER_BYTE_RECEIVED)));//EV7事件

        if(Timetmp == 0)

                return -8;//i2c no received

        

        

        *data = I2C_ReceiveData(IIC);//save data 



        //--ACK enable

        I2C_AcknowledgeConfig(IIC, ENABLE);

        

        return 1;

}