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|  V1.0  |  2020-07-27  |  gingko  |  初次建立  | 


===== STM32CubeMX教程九——I2C实验 =====

1.在主界面选择File-->New Project   或者直接点击ACCEE TO MCU SELECTOR  
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_1.png?direct |}}
2.出现芯片型号选择，搜索自己芯片的型号，双击型号，或者点击Start Project进入配置在搜索栏的下面，提供的各  种查找方式，可以选择芯片内核，型号，等等，可以帮助你查找芯片。本实验选取的芯片型号为：STM32H750IBKx。
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_2.png?direct |}}
3.配置RCC，使用外部时钟源
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_3.png?direct |}}
4.时基源选择SysTick
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_4.png?direct |}}
5.将PA10,PB7,PB8设置为GPIO_Output
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_5.png?direct |}}
6.引脚模式配置
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_6.png?direct |}}
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_7.png?direct |}}
7.设置串口
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_8.png?direct |}}
8.在NVIC Settings一栏使能接收中断
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_9.png?direct |}}
9.时钟源设置，选择外部高速时钟源，配置为最大主频
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_10.png?direct |}}
10.工程文件的设置, 这里就是工程的各种配置 我们只用到有限几个，其他的默认即可  IDE我们使用的是 MDK V5.27
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_11.png?direct |}}
11.点击Code Generator，进行进一步配置
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_12.png?direct |}}
  * **Copy all used libraries into the project folder**
  * **将HAL库的所有.C和.H都复制到所建工程中**
    * **优点**：这样如果后续需要新增其他外设又可能不再用STM32CubeMX的时候便会很方便
    * **缺点**：体积大，编译时间很长
  * **Copy only the necessary library files**
  * **只复制所需要的.C和.H（推荐）**
    * **优点**：体积相对小，编译时间短，并且工程可复制拷贝
    * **缺点**：新增外设时需要重新用STM32CubeMX导入
  * **Add necessary library files as reference in the toolchain project configuration file**
  * **不复制文件，直接从软件包存放位置导入.C和.H**
    * **优点**：体积小，比较节约硬盘空间
    * **缺点**：复制到其他电脑上或者软件包位置改变，就需要修改相对应的路径
自行选择方式即可
12.然后点击GENERATE CODE  创建工程
{{ :icore4tx:icore4tx_cube_9_13.png?direct |}}
创建成功，打开工程。
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===== 实验九：I2C通信实验——温度监控 =====

==== 一、 实验目的与意义 ====

  - 了解STM32 I2C结构。
  - 了解STM32 I2C特征。
  - 掌握I2C的使用方法。
  - 掌握STM32 HAL库中I2C属性的配置方法。
  - 掌握KEILMDK 集成开发环境使用方法。
==== 二、 实验设备及平台 ====
  - iCore4TX 双核心板[[https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22598974120.3.29da532fLkazHH&id=614919247574|点击购买]]。
  - JLINK（或相同功能）仿真器。
  - Micro USB线缆。
  - Keil MDK 开发平台。
  - STM32CubeMX开发平台。
  - 装有WIN XP（及更高版本）系统的计算机。
==== 三、 实验原理 ====
=== 1.LM75A介绍 ===
  * LM75A是一款内置带隙温度传感器和∑－Δ模数转换功能的温度数字转换器，它也是一个温度检测器，可提供过热输出功能。TI公司和NXP公司均有LM75A的同名产品，NXP的LM75A具有更高的温度精度，因此iCore4TX核心板上的LM75A为NXP系列，下文将对NXP公司的LM75A产品进行介绍。
  * LM75A包含多个数据寄存器：配置寄存器（Conf）用来存储器件的某些设置，如器件的工作模式、OS工作模式、OS极性和OS错误队列等；温度寄存器（Temp）用来存储读取的数字温度；设定点寄存器（Tos & Thyst）用来存储可编程的过热关断和滞后限制，器件通过两线的串行I2C总线接口与控制器通信。LM75A还包含一个开漏输出（OS）管脚，当温度超过编程限制的值时该输出有效。LM75A有3个可选的逻辑地址管脚，使得同一总线上可同时连接8个器件而不发生地址冲突。
  * LM75A可配置成不同的工作模式。它可设置成在正常工作模式下周期性地对环境温度进行监控，或进入关断模式来将器件功耗降至最低。OS输出有2种可选的工作模式：OS比较器模式和OS中断模式。OS输出可选择高电平或低电平有效。错误队列和设定点限制可编程，可以激活OS输出。
  * 温度寄存器通常存放着一个11位的二进制数的补码，用来实现0.125℃的精度，在需要精确地测量温度偏移或超出限制范围的应用中非常有用。当LM75A在转换过程中不产生中断（I2C总线部分与∑－Δ转换部分完全独立）或LM75A不断被访问时，器件将一直更新温度寄存器中的数据。
  * 正常工作模式下，当器件上电时，OS工作在比较器模式，温度阈值为80℃，滞后阈值为75℃，这时，LM75A就可用作独立的温度控制器，预定义温度设定点。器件可以完全取代工业标准的LM75，并提供了良好的温度精度（0.125℃），单个器件的电源范围在2.8V~5.5V。
  * **特性:**
    * I2C总线接口，一条总线上可连接多达8个LM75A
    * 电源电压范围：2.8V~5.5V
    * 环境温度范围： -55℃~+125℃
    * 提供0.125℃精度的11位ADC
    * 温度精度：-25℃~+100℃时为±2℃,-55℃~+125℃时为±3℃
    * 可编程温度阈值和滞后设定点
    * 低功耗设计，关断模式下消耗的电流仅为3.5μA
    * 上电时器件可用作一个独立的温度控制器
  * **管脚定义：**
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_9_1.png?direct&350 |}} 
  * 原理图：
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_9_2.png?direct&550 |}} 
=== 2.LM75A时序图 ===
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_9_3.png?direct |}} 
 
=== 3.LM75A框图 ===
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_9_4.png?direct&850 |}} 
 
=== 4.LM75A寄存器介绍 ===
  * **温度寄存器（地址0x00）:**
  * 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），如表 3.1所示。对于 8 位的I2C总线来说，只要从LM75A的“ 00 地址”连续读两个字节即可（温度的高 8 位在前）。
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_9_5.png?direct&750 |}} 
  * 根据11位的Temp数据来计算Temp值的方法：
    * 若 D10=0，温度值（℃）＝＋（Temp数据）×0.125℃；
    * 若 D10=1，温度值（℃）＝－（Temp数据的二进制补码）×0.125℃。
=== 5.温度与寄存器数值对照表 ===
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_9_6.png?direct&750 |}} 
 
==== 四、 实验程序 ====
=== 1. 主函数 ===
<code c>
int main(void)
{
  HAL_Init();
  SystemClock_Config();

  i2c.initialize();
  axp152.initialize();
  axp152.set_dcdc1(3500);//[ARM & FPGA]
  axp152.set_dcdc2(1200);//[FPGA INT]
  axp152.set_dcdc3(3300);//[DCOUT3]
  axp152.set_dcdc4(3300);//[DCOUT4]

  axp152.set_aldo1(3300);//[BK3]
  axp152.set_aldo2(3300);//[ALDOOUT2]
  axp152.set_dldo1(3300);//[BK0]
  axp152.set_dldo2(3300);//[BK1]
  HAL_Delay(200);

  MX_GPIO_Init();
  MX_USART2_UART_Init();
  usart2.initialize(115200);

  while (1)
  {
        if(systick._500ms_flag == 1){
            systick._500ms_flag = 0;
            LED_ON;
            lm75.read();  //读取温度
            usart2.printf("\x0c");
            usart2.printf("\033[1;32;40m");
            usart2.printf("Hello,I am iCore4T!\r\n\r\n");       
            usart2.printf("[TEMP ] %4.2f\r\n",lm75.temperature_value);
//输出温度数值        
            LED_OFF;        
        }
  }
}

</code>
=== 2. LM75A读取温度函数 ===
<code c>
static float read(void)
{
    union{
        unsigned char buf[2];
        short int value;
    }temp;
    float f;
    unsigned char c;

    i2c_b.read_nbyte(LM75,0,temp.buf,2);

    c = temp.buf[0];
    temp.buf[0] = temp.buf[1];
    temp.buf[1] = c;

    f = temp.value;
    f /= (float)32.0;    //寄存器数值右移5位
    f *= (float)0.125;   //温度值（℃）＝（Temp数据）×0.125℃（精度）

    lm75.temperature_value = f;
    return f;
}

</code>
==== 五、 实验步骤 ====
  - 把仿真器与iCore4TX的SWD调试口相连（直接相连或者通过转接器相连）；
  - 把iCore4TX通过Micro USB线与计算机相连，为iCore4TX供电；
  - 打开Keil MDK 开发环境，并打开本实验工程；
  - 烧写程序到iCore4TX上；
  - 也可以进入Debug 模式，单步运行或设置断点验证程序逻辑。
==== 六、 实验现象 ====
  * 通过终端显示出LM75A所测温度。
{{ :icore4tx:icore4tx_arm_hal_9_7.png?direct |}}