前言

串口通信与I2C通信一直是历届蓝桥杯嵌入式程序设计的重要考点.

• 串口通信的考点为不定长数据的接收与处理.
• I2C通信的考点为读写eeprom与数字电位器.

一.串口通信

1.串口通信的基本操作

串口通信的基本操作为：

1. 打开串口接收与串口发送
2. 在cubemx中进行串口相关的配置
3. 初始化时打开串口接收至空闲中断
4. 在中断回调函数中进行数据处理，串口发送等工作的代码书写

2.CubeMx中的配置

常规配置如下所示：

然后我们打开串口收发的DMA模式.

最后别忘了到NVIC控制器中使能串口中断并将其抢占优先级拉满.

3.串口收发的代码书写

//设置接收/发送缓存器
char uart_rx[50]=" "  ;
char uart_tx[50]=""   ;

//在while前打开串口接收至空闲中断，且用的是DMA模式
//第一个参数填入串口的操作句柄
//第二个参数填入接收缓存区的首地址
//第三个参数填入接收缓存区的大小（最大接收限度）
//注：当接收一半或接收至空闲时，都会触发接收事件回调中断
HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1,(uint8_t*)uart_rx,sizeof(uart_rx));

//重定义接收事件回调中断函数
void HAL_UARTEx_RxEventCallback(UART_HandleTypeDef *huart, uint16_t Size)
{
//首先判断是否是串口1触发的中断
 if(huart->Instance==USART1)
{
//数据处理部分
//串口发送
//第一个参数填入串口的操作句柄
//第二个参数填入发送缓存区的大小
//第三个参数填入发送内容的大小（不含任何的'\0'）
HAL_UART_Transmit_DMA(&huart1,(uint8_t*)uart_tx,strlen(uart_tx));

//接收缓存区清零以用于下次接收
 for (u8 i=0;i<sizeof(uart_rx);i++)
 {
   uart_rx[i] = '\0';
 }

//再次打开串口接收至空闲中断
 HAL_UARTEx_ReceiveToIdle_DMA(&huart1,(uint8_t*)uart_rx,sizeof(uart_rx));
}
}

二.I2C通信

1.I2C通信的基本操作

由于官方提供了软件I2C的示例代码，因此我们只需找到eeprom和数字电位器的手册打开找到时序图部分，看着时序图书写我们的读/写函数即可.

eeprom通信地址的确定

AT24C02在I2C通信中的地址.

其中A2-A0对应E3-E1，都是0，最后一位（LSB）是读写控制位.

查阅AT24C02的文档后得知最后一位为1是读取eeprom，为0则是写入eeprom.

由此可以确定板载的eeprom的I2C通信地址为1010_000x，写的时候是0xa0，读的时候是0xa1.

数字电位器通信地址的确定

由文档可知，数字电位器的I2C通信地址为0x5e(写)或0x5f（读）.

数字电位器的原理

我们通过I2C写入的操作，控制R_WB的电阻，从而控制R_WB两端的电压值.计算公式为：

上式中的R_AB是标称值.

其可以是5千欧，10千欧，50千欧和100千欧.

I2C示例工程移植

将此处的.h/.c文件移植入bsp内即可.

2.根据时序图书写对应外设的读写函数

AT24C02的写时序图

//i2c_hal.h文件中声明该函数
void Write_AT24C02(uint8_t addr,uint8_t data);

//i2c_hal.c文件中定义该函数
void Write_AT24C02(uint8_t addr,uint8_t data)
{
  I2CStart();
  I2CSendByte(0xa0);
  I2CWaitAck();
  I2CSendByte(addr);
  I2CWaitAck();
  I2CSendByte(data);
  I2CWaitAck();
  I2CStop();
}

AT24C02的读时序图

//i2c_hal.h文件中声明该函数
uint8_t Read_AT24C02(uint8_t addr);

//i2c_hal.c文件中定义该函数
uint8_t Read_AT24C02(uint8_t addr)
{
  uint8_t data;
  I2CStart();
  I2CSendByte(0xa0);
  I2CWaitAck();
  I2CSendByte(addr);
  I2CWaitAck();
  I2CStop();

  I2CStart();
  I2CSendByte(0xa1);
  I2CWaitAck();
  data = I2CReceiveByte();
  I2CSendNotAck();
  I2CStop();
  return data;
}

MCP4017的写时序图

//i2c_hal.h文件中声明该函数
void Write_MCP4017(uint8_t data);

//i2c_hal.c文件中定义该函数
void Write_MCP4017(uint8_t data)
{
  I2CStart();
  I2CSendByte(0x5e);
  I2CWaitAck();
  I2CSendByte(data);
  I2CWaitAck();
  I2CStop();
}