STM32—IIC通信(软件实现底层函数)

使用GPIO引脚模拟SDA和SCL总线实现软件模拟IIC通信，IIC的具体通信协议层和物理层链接：IIC

#ifndef __BSP_IIC_H
#define __BSP_IIC_H

#include "stm32f10x.h"

#define SCL_PORT         GPIOA
#define SCL_PIN          GPIO_Pin_2
#define SCL_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
#define SCL_SPEED        GPIO_Speed_50MHz

#define SDA_PORT         GPIOA
#define SDA_PIN          GPIO_Pin_3
#define SDA_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
#define SDA_SPEED        GPIO_Speed_50MHz

#define SDA_1()          GPIO_SetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
#define SDA_0()          GPIO_ResetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)

#define SCL_1()          GPIO_SetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
#define SCL_0()          GPIO_ResetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)

#define SDA_READ         GPIO_ReadInputDataBit(SDA_PORT, SDA_PIN)

 /* ACK原型为acknowledge，意为：报告已收到 */
void Delay(void);
void IIC_START(void);
void IIC_STOP(void);
void IIC_ACK(void);
void IIC_NACK(void);
uint8_t IIC_ReadACK(void);
void IIC_SendByte(uint8_t data)	;
uint8_t IIC_ReadByte(void);
void IIC_GPIO_Config(void);

#endif     /* __BSP_IIC_H */

void Delay(void)
{
	uint8_t i;

	/*　
	 	下面的时间是通过逻辑分析仪测试得到的。
    工作条件：CPU主频72MHz ，MDK编译环境，1级优化

		循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz
		循环次数为7时，SCL频率 = 347KHz， SCL高电平时间1.5us，SCL低电平时间2.87us
	 	循环次数为5时，SCL频率 = 421KHz， SCL高电平时间1.25us，SCL低电平时间2.375us
	*/
	for (i = 0; i < 10; i++);
}

/* SCL高电平时期SDA产生下降沿表示起始信号 */
void IIC_START(void)
{
	SDA_1();
	SCL_1();
	Delay();

	SDA_0();
	Delay();
	SCL_0();
	Delay();
}

/* SCL高电平时期SDA产生上升沿表示停止信号 */
void IIC_STOP(void)
{
	SDA_0();
	SCL_1();
	Delay();

	SDA_1();
	Delay();
  /* 停止信号后SDA和SCL都为高电平 */
}

/* SCL高电平时期 SDA保持低电平代表 应答信号 */
void IIC_ACK(void)
{
	SDA_0();
	Delay();
	SCL_1();
	Delay();

	SCL_0();
	Delay();
	SDA_1();
/* 随后释放SDA总线 */
}

/* SCL高电平时期 SDA保持高电平代表 非应答信号 */
void IIC_NACK(void)
{
	SDA_1();
	Delay();
	SCL_1();
	Delay();

	SCL_0();
/* SDA已经为高电平，无需释放 */
}

/* CPU产生一个SCL时钟，读取应答  ACK：0   NACK：1*/
/* 因为SDA平时为高电平，所以没有收到应答时，SDA还为高电平，即读取到 1 为非应答 */
uint8_t IIC_ReadACK(void)
{
	uint8_t k;
	/* 释放SDA总线 */
	SDA_1();
	Delay();
	/* SCL为高电平时，才会读取有效数据 */
	SCL_1();
	Delay();

	/* 读取信号 */
	if(SDA_READ==1)
		k=1;
	else
		k=0;
	/* 收到信号后SCL要拉低 */
	SCL_0();
	Delay();
	return k;
}

/* 发送一个字节，先发送高位 */
void IIC_SendByte(uint8_t data)
{
	uint8_t n=0x01;
	int i;
	SCL_0();
	Delay();
	for(i=7;i>=0;i--)
	{
		if(n&(data>>i))
		{
			SDA_1();
			Delay();
			SCL_1();
			Delay();
		}
		else
		{
			SDA_0();
			Delay();
			SCL_1();
			Delay();
		}
		SCL_0();
		Delay();
	}
	/* 发送完一个字节后释放SDA总线 */
	SDA_1();
	Delay();

}

/* 读取一个字节，在CPU产生的SCL高电平时期读取 */
uint8_t IIC_ReadByte(void)
{
//	uint8_t i,data=0;
//	for(i=0;i<8;i++)
//	{
//		SCL_1();
//		Delay();
//		if(SDA_READ)
//		{
//			data++; /* 利用自增实现对最低位写 1  */
//		}
//		data<<=1;
//		SCL_0();
//		Delay();
//
//	}
//	return data;
//	

	uint8_t i;

	uint8_t temp = 0;

	for(i=0;i<8;i++)
	{
		temp<<=1;

		SCL_1();
		Delay();

		if( SDA_READ==1 )
		{
			temp += 1;
		}

		SCL_0();
		Delay();
	}		

	return temp;
}

/* 配置SCL和SDA对应的GPIO引脚，模式都为开漏输出 */
void IIC_GPIO_Config(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

	GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SCL_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SCL_MOOD;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SCL_SPEED;
	GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStruct);

  GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDA_PIN;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SDA_MOOD;
	GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SDA_SPEED;
	GPIO_Init(SDA_PORT, &GPIO_InitStruct);

/* 给一个停止信号，使IIC总线上所有设备处于复位 */
	IIC_STOP();

}