原创 STM32----5----I2C（上）

 2011-5-9 11:22  5149 1 1 分类: MCU/ 嵌入式

I2C的协议就不讲了，网上多的很，我们关键在于利用STM32的GPIO模拟出I2C：

I2C.h

#ifndef __IIC_H
#define __IIC_H
#include "stm32f10x_lib.h"
/*********************************************************
- I2C 宏定义：
- 软件模拟I2C时的管脚，用PC12模拟CLK，用PC11模拟SDA
- 所以在应用的时候，要打开GPIOC的时钟
*********************************************************/
#define IIC_SCL_PORT              GPIOC
#define IIC_SCL_CLK               RCC_APB2Periph_GPIOC
#define IIC_SCL_PIN               GPIO_Pin_12
#define IIC_SDA_PORT              GPIOC
#define IIC_SDA_CLK               RCC_APB2Periph_GPIOC
#define IIC_SDA_PIN               GPIO_Pin_11

/*********************************************************
- I2C宏定义：
- SDA方向设置:
    - SDA_IN(): 此处是将SDA定义为配置为输入模式
- SDA_OUT():此处是将SDA_OUT配置为推挽输出模式
说明：这里是配置的快速写法，当然也可以用库函数初始化，
    因为IIC的SDA线，即要作为输入也要作为输出。
*********************************************************/

#define SDA_IN() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=8<<12;}
#define SDA_OUT() {GPIOC->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOC->CRH|=3<<12;}

/*********************************************************
- I2C宏定义：
- I2C时钟操作:
- Set_IIC_SCL: 此处是将SCL拉为高电平
- Clr_IIC_SCL: 此处是将SCL拉为低电平
- 说明：通过这两个宏定义就可以模拟IIC的时钟电平SCL的高低变化了
*********************************************************/
#define Set_IIC_SCL {GPIO_SetBits(IIC_SCL_PORT,IIC_SCL_PIN);}
#define Clr_IIC_SCL {GPIO_ResetBits(IIC_SCL_PORT,IIC_SCL_PIN);}

/*********************************************************
- I2C宏定义：
- I2C数据线操作:
    - Set_IIC_SDA: 此处是将SDA拉为高电平
- Clr_IIC_SDA: 此处是将SDA拉为低电平
- READ_SDA : 此处是读取SDA线上的位数据
- 说明：通过这两个宏定义就可以模拟IIC的数据线SDA电平的高低变化了
*********************************************************/
#define Set_IIC_SDA {GPIO_SetBits(IIC_SDA_PORT,IIC_SDA_PIN);}
#define Clr_IIC_SDA {GPIO_ResetBits(IIC_SDA_PORT,IIC_SDA_PIN);}
#define READ_SDA    (GPIO_ReadInputDataBit(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN))

/*********************************************************
- I2C模拟操作函数的声明：
*********************************************************/
//IIC所有操作函数
void IIC_Init(void);                //初始化IIC的IO口
void IIC_Start(void);    //发送IIC开始信号
void IIC_Stop(void);      //发送IIC停止信号
void IIC_Send_Byte(u8 txd);   //IIC发送一个字节
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节
u8 IIC_Wait_Ack(void);     //IIC等待ACK信号
void IIC_Ack(void);     //IIC发送ACK信号
void IIC_NAck(void);    //IIC不发送ACK信号

/*********************************************************
- I2C外部操作函数的声明：
*********************************************************/
void IIC_Write_One_Byte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);
u8 IIC_Read_One_Byte(u8 daddr,u8 addr);
#endif

I2C .c

#include "i2c.h"
#include "delay.h"
/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC初始化函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：无
  - 返回说明：无
    - 函数实现步骤：
  （1) 配置好模拟IIC的PC11和PC12的引脚状态
  （2）并打开时钟
  （3）将SCL和SDA拉为高电平，使总线处于空闲状态
***************************************************************************/
void IIC_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOC, ENABLE );
//打开GPIOC的时钟

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SCL_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(IIC_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);
//配置SCL,也就是PC12为推挽输出模式

GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;
GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);
//配置SDA,也就是PC11为浮空输入模式

Set_IIC_SCL;
Set_IIC_SDA;
//将SCL和SDA都拉为高电平，表示IIC总线处于高电平
}
/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC起始信号函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：无
  - 返回说明：无
    - 函数实现步骤：
  （1）首先将SDA配置为输出
  （2）在SCL为高电平期间，SDA有下降沿的变化
***************************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT();     //sda线输出
Set_IIC_SDA;
Set_IIC_SCL;
delay_us(4);
  Clr_IIC_SDA;//START:when CLK is high,DATA change form high to low
delay_us(4);
Clr_IIC_SCL;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据
}
/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC终止信号函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：无
  - 返回说明：无
    - 函数实现步骤：
  （1）首先将SDA配置为输出
  （2）在SCL为高电平期间，SDA有上升沿的变化
***************************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT();//sda线输出
Clr_IIC_SCL;
Clr_IIC_SDA;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
  delay_us(4);
Set_IIC_SCL;
Set_IIC_SDA;//发送I2C总线结束信号
delay_us(4);
}

/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC等待应答函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：无
  - 返回说明：返回值：1，接收应答失败；0，接收应答成功
    - 函数说明：
  （1）首先将SDA配置为输入
  （2）如果返回0，表示接收应答成功；如果为1，接收应答失败
  （3）注意在IIC_STOP()中 ,将SDA置为了输出，所以再满足250条件后，产中IIC停止线号，
    对输出线SDA读SDA输入值是为0的，所以才退出循环。
  （4）此函数为STM32主机等待从机的ACK函数
***************************************************************************/
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTime=0;
SDA_IN();      //SDA设置为输入
Set_IIC_SDA;delay_us(1);
Set_IIC_SCL;delay_us(1);
while(READ_SDA)
{
  ucErrTime++;
  if(ucErrTime>250)
  {
   IIC_Stop();
   return 1;
  }
}
Clr_IIC_SCL;//时钟输出0
return 0;
}
/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC应答信号函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：无
  - 返回说明：无
    - 函数实现步骤：
  （1）首先将SDA配置为输出
  （2）在SCL的一个时钟周期期间，SDA为低
  （3）此函数为STM32主机向从机发送ACK函数
***************************************************************************/
//产生ACK应答
void IIC_Ack(void)
{
Clr_IIC_SCL;
SDA_OUT();
Clr_IIC_SDA;
delay_us(2);
Set_IIC_SCL;
delay_us(2);
Clr_IIC_SCL;
}
/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC不应答信号函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：无
  - 返回说明：无
    - 函数实现步骤：
  （1）首先将SDA配置为输出
  （2）在SCL的一个时钟周期期间，SDA为高电平
  （4）此函数为STM32主机不向从机发送ACK
***************************************************************************/
void IIC_NAck(void)
{
Clr_IIC_SCL;
SDA_OUT();
Set_IIC_SDA;
delay_us(2);
Set_IIC_SCL;
delay_us(2);
Clr_IIC_SCL;
}
/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC 发送一个字节函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：无
  - 返回说明：无
    - 函数实现步骤：
  （1）首先将SDA配置为输出
  （2）在SCL为低电平期间，置位SDA的数据为0或者1，延时后拉高SCL,取走数据，循环8次
***************************************************************************/
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
    u8 t;
SDA_OUT();
    Clr_IIC_SCL;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {
        //IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
  if ((txd&0x80)>>7)
   Set_IIC_SDA
  else Clr_IIC_SDA;
        txd<<=1;
  delay_us(2);
  Set_IIC_SCL;
  delay_us(2);
  Clr_IIC_SCL;
  delay_us(2);
    }
}

/***************************************************************************
    - 功能描述：STM32f103 模拟IIC 发送一个字节函数
    - 隶属模块：STM32 IIC操作
  - 函数属性：外部，使用户使用
  - 参数说明：ack 用于决定是是否回应ACK
  - 返回说明：无
    - 函数实现步骤：
  （1）首先将SDA配置为输入
  （2）在SCL的一个时钟周期后，读SDA的数据，保存在receive中
  （3）读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK

***************************************************************************/
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
unsigned char i,receive=0;
SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
{
        Clr_IIC_SCL;
        delay_us(2);
  Set_IIC_SCL;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;
  delay_us(1);
    }
    if (!ack)
        IIC_NAck();//发送nACK
    else
        IIC_Ack(); //发送ACK
    return receive;
}