c板（f407）和c8t6的iic通信问题

Question

HAL中为什么我在使用c板和f103c8t6进行iic通信的时候c板用stlink供电可以正常通信，而用电压更大一点电源给c板供电通信还不成功，奇了怪了

Answer 1

一杯年华@编程空间帮您解答，本答案结合 ChatGPT4.0和DeepSeek整理

我曾经遇到过类似的问题，在使用C板（F407）和F103C8T6进行IIC通信时，发现用ST - Link供电能正常通信，而用电压更大的外部电源供电时通信却失败。经过分析，可能是以下原因导致的：

• 电源电压与逻辑电平不匹配：ST - Link供电通常为3.3V，符合I²C协议规定的电压范围（0 - 3.3V）。若外部电源电压过高（如5V），会使C板I²C引脚输出电压超出从设备（F103C8T6）能接受的最大电平（3.3V），从而导致通信失败。
• 上拉电阻配置不合理：电源电压变化会影响上拉电阻的选择，若上拉电阻值不合适，会影响信号的稳定性和可靠性，进而导致通信问题。
• 电源稳定性问题：外部电源可能存在电压纹波过大、电流供应不足或地线噪声干扰等情况，影响IIC通信的稳定性。

针对以上问题，有以下几种解决方案：

方案一：使用电平转换器确保电平匹配

• 原理：通过在I²C的SDA和SCL线上添加电平转换器（如TXB0104等双向电平转换芯片），将C板输出的高电压转换为F103C8T6能接受的3.3V电平，解决电平不匹配的问题。
• 代码配置：在HAL库中，将GPIO引脚配置为开漏模式，以配合电平转换器工作。示例代码如下：

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct = {0};
  GPIO_InitStruct.Pin = GPIO_PIN_6 | GPIO_PIN_7;  // SCL、SDA引脚
  GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_AF_OD;         // 开漏输出模式
  GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_NOPULL;             // 不使用内部上拉
  GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
  HAL_GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStruct);
  

方案二：调整上拉电阻值优化信号质量

• 原理：I²C总线需要合适的上拉电阻来确保信号稳定。对于3.3V系统，通常推荐使用4.7kΩ电阻；若使用5V供电，可尝试使用2.2kΩ电阻。通过调整上拉电阻值，使信号的上升和下降时间符合I²C规范，减少信号失真和干扰。
• 代码示例：在代码中定义上拉电阻值，方便后续调整和维护。示例如下：

  #define I2C_SCL_PULLUP_RESISTOR 4.7k  // SCL线上拉电阻
  #define I2C_SDA_PULLUP_RESISTOR 4.7k  // SDA线上拉电阻
  

最优方案讲解：使用电平转换器方案

• 优势：该方案能从根本上解决电源电压过高导致的电平不匹配问题，适用范围广，不仅能解决当前因外部电源电压较高导致的通信问题，还能在后续可能更换不同电压电源的场景中保证IIC通信的稳定性。相比调整上拉电阻值，它对信号质量的改善更直接、有效，能更好地应对复杂的电源环境。
• 实施注意事项：在连接电平转换器时，要确保引脚连接正确，SDA和SCL线的输入输出端与C板和F103C8T6正确对应。同时，要为电平转换器提供稳定的电源，一般可连接到3.3V电源上。

希望以上分析和解决方案能帮助你解决问题。如果还有疑问，请继续留言。请楼主采纳，谢谢！