I2C（Inter-Integrated Circuit）總線是一種常用的串行通信協議，用于在微控制器和外部設備之間進行數據交互。STM32系列微控制器集成了強大的I2C接口模塊，本文將介紹如何在STM32上使用I2C總線與傳感器進行數據交互，并提供相應的代碼示例。

1. I2C總線基本原理

I2C總線由兩根信號線組成：串行時鐘線（SCL）和串行數據線（SDA）。通過控制SCL和SDA信號的高低電平變化，可以實現主從設備之間的數據傳輸。STM32微控制器既可以作為I2C的主設備，也可以作為從設備進行通信。

2. 在STM32CubeMX中配置I2C

在使用STM32CubeMX配置I2C之前，需要確定要使用的I2C外設（如I2C1、I2C2等），并設置相應的引腳。通過STM32CubeMX工具，可以輕松地設置I2C的工作模式、時鐘速度、地址模式等參數，并生成相應的HAL庫函數初始化代碼。

3. I2C傳感器的應用

在與I2C傳感器進行數據交互的過程中，需要實現初始化配置和數據讀寫的操作。以下是一個簡單的I2C主設備的初始化和讀取傳感器數據的示例代碼：

```c
#include "stm32f4xx_hal.h"
I2C_HandleTypeDef hi2c;

void I2C_Init(void)
{
  hi2c.Instance = I2C1;
  hi2c.Init.ClockSpeed = 400000;
  hi2c.Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
  hi2c.Init.OwnAddress1 = 0x00;
  hi2c.Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
  hi2c.Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
  hi2c.Init.OwnAddress2 = 0x00;
  hi2c.Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
  hi2c.Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
  if (HAL_I2C_Init(&hi2c) != HAL_OK)
  {
    Error_Handler();
  }
}

void I2C_ReadSensorData(uint8_t slaveAddress, uint8_t* pData, uint16_t size)
{
  HAL_I2C_Master_Receive(&hi2c, slaveAddress, pData, size, 1000);
}
int main(void)
{
  // STM32初始化
  /* ... */
  // I2C初始化
  I2C_Init();

  while (1)
  {
    // 讀取傳感器數據
    uint8_t sensorData[2];
    I2C_ReadSensorData(0x50, sensorData, 2);

    // 處理傳感器數據
    /* ... */
    // 延時
    HAL_Delay(1000);
  }
}
```

在以上代碼中，首先調用HAL_I2C_Init函數進行I2C外設的初始化配置，然后通過HAL_I2C_Master_Receive函數從傳感器讀取數據。

4. 測試和調試

在實現I2C傳感器數據交互的代碼之后，需要進行相應的測試和調試。通過連接傳感器和STM32的I2C總線，觀察傳感器數據的正確性和穩定性，并適當調整相關參數。

5. 總結

通過使用STM32的I2C總線接口，我們可以實現與傳感器之間的數據交互。在實際應用中，根據傳感器的具體規格和通信協議，可以進一步完善代碼和參數配置，以確保數據的準確性和穩定性。

需要注意的是，不同的傳感器可能有不同的通信協議和數據格式，需要根據具體傳感器的規格說明書進行相應的數據讀寫操作。在實際使用中，建議根據ST官方文檔和相關示例代碼，以及根據具體情況進行必要的修改和優化。

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