如何计算stm32l0的i2c时序

Question

我有一个 stm32l0 系列处理器，但我不知道如何计算 i2c 时序。我想使用 Bosh bme680/bme280 传感器。我只找到stm32F0/f3的Timming配置工具。有人知道怎么计算吗？

Answer 1

TLDR : RM0377 参考手册“超低功耗 STM32L0x1 高级 Arm\xc2\xae 基于 32 位\n MCU”，第 614 页包含示例。

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注意：我还没有真正使用过 I2C。以下所有内容均基于文档。

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1. UM1749 用户手册《STM32L0 HAL 和低层驱动程序说明》 (p.\n233)：

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   uint32_t I2C_InitTypeDef::Timing 指定 I2C_TIMINGR_寄存器值。该参数参考参考手册中的I2C初始化部分计算得出

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2. RM0377 参考手册《超低功耗STM32L0x1高级Arm\xc2\xae基于32位\nMCU》 \n(p.641):

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   时序寄存器（I2C_TIMINGR）

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   （...）

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   压力[3:0]：定时预分频器

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   该字段用于预分频 I2CCLK，以生成用于数据建立和保持计数器（请参阅第 587 页上的 I2C 时序）以及 SCL 高电平和低电平计数器（请参阅第 587 页上的 I2C 主初始化）的时钟周期 t_PRESC。第 602 页）。

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   t_PRESC = (PRESC+1) x t_I2CCLK

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   SCLDEL[3:0]：数据建立时间\n 该字段用于在 SDA 边缘和 SCL 上升沿之间生成延迟 t_SCLDEL。在主机模式和 NOSTRETCH = 0 的从机模式下，SCL 线在 t_SCLDEL 期间拉低。

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   t_SCLDEL = (SCLDEL+1) x t_PRESC

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   注：t_SCLDEL 用于生成 t_SU:DAT 时序。

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   斯达德尔[3:0]：数据保持时间\n 该字段用于生成 SCL 下降沿和 SDA 沿之间的延迟 t_SDADEL。在主机模式和 NOSTRETCH = 0 的从机模式下，SCL 线在 t_SDADEL 期间拉低。

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   t_SDADEL = SDADEL x t_PRESC

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   注：SDADEL 用于生成 t_HD:DAT 时序。

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   SCLH[7:0]：SCL 高电平周期（主模式）\n 该字段用于在主模式下生成 SCL 高电平周期。

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   t_SCLH = (SCLH+1) x t_PRESC

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   注意：SCLH 还用于生成 t_SU:STO 和 t_HD:STA 时序。

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   SCLL[7:0]：SCL 低电平周期（主模式）\n 该字段用于在主模式下生成 SCL 低电平周期。

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   t_SCLL = (SCLL+1) x t_PRESC

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   注意：SCLL 还用于生成 t_BUF 和 t_SU:STA 时序。

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   有关预分频器的更多信息可以在有关定时器的段落中找到\n(p. 433)。

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3. RM0377（第 581 页）：

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   该接口通过数据引脚 (SDA) 和时钟引脚 (SCL) 连接到 I2C 总线。它可以与标准（高达 100 kHz）、快速模式（高达 400 kHz）或快速模式 Plus（高达 1MHz）I2C 总线连接。

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   因此，为了进行通信，I2C 时钟需要具有适当的频率。

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4. RM0377（第 583 页）：

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   该独立时钟源可以从以下三个时钟源中选择：

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   • PCLK1：APB1时钟（默认值）
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   • HSI16：内部 16 MHz RC 振荡器
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   • SYSCLK：系统时钟\n 有关更多详细信息，请参阅第 7 节：复位和时钟控制 (RCC)。
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5. RM0377（第 604 页）：\n

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6. RM0377（第 602 页）：

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   t_SCL = t_SYNC1 + t_SYNC2 + {[(SCLH+1) + (SCLL+1)] x (PRESC+1) x t_I2CCLK}

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   t_SYNC1 的持续时间取决于以下参数：

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   • SCL下降斜率
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   • 启用后，模拟滤波器会引起输入延迟。
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   • 启用后，数字滤波器引起的输入延迟：DNF x t_I2CCLK
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   • 由于 SCL 与 I2CCLK 时钟同步（2 至 3 个 I2CCLK 周期）而导致的延迟
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   t_SYNC2 的持续时间取决于以下参数：

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   • SCL上升斜率
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   • 启用后，模拟滤波器会引起输入延迟。
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   • 启用后，数字滤波器引起的输入延迟：DNF x t_I2CCLK
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   • 由于 SCL 与 I2CCLK 时钟同步（2 至 3 个 I2CCLK 周期）而导致的延迟
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7. BME280 数据表（第 30 页）：

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   支持所有模式（标准、快速、高速）。

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总结一下：根据 I2C 时钟频率和您想要使用的速度，您需要选择符合使用公式的、、PRESC、SCLDEL、SDADEL的SCLH值SCLLI2C-SMBUS specification clock timingst_SCL = t_SYNC1 + t_SYNC2 + {[(SCLH+1) + (SCLL+1)] x (PRESC+1) x t_I2CCLK}

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I2C_TIMINGR register configuration examples第 614 页的 RM0377 中也有一些。

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