对于STM32F103单片机来说，它是自带了硬件 IIC，但是出于使用习惯和程序可移植性考虑，我们一般选择用 IO 口去模拟 I2C 协议。
8 Z, }$ s' e3 C* w使用 IO 口模拟 IIC 的好处有三点：
+ O% b2 p# [5 h1. 使用 IO 模拟 IIC 协议可以让大家把之前学过的 GPIO 知识再进行深度的理解和扩展；
2. 加深对 IIC 时序流程的认识；
3. 方便移植到 STM32 的任何一个引脚，如再做修改可以移植到其他 MCU 平台。
  V- W% J1 o8 D, @& p# T1 \& l
, Z0 f2 K6 {( s, _& s$ @9 T4 Z当然这种方法也存在一些缺点，比如考虑这样一种极端情况，在程序运行时会有执行时
间很长的中断服务函数打断 IIC 时序，造成 IIC 写失败或者读失败。如果存在这种情况，建
* S- V9 a; Y- _, ^; K" k4 w议大家在进行 IIC 操作之前关闭全局中断，使用后再打开。

首先，对模拟I2C的I/O管脚进行宏定义，包括SDA线、SCL线管脚的定义等，代码如下：
; L3 C4 y  D' ]
- w1 A& m& \6 @, _) @# G6 n

1. #define RCC_I2C_PORT         RCC_APB2Periph_GPIOB               
   4 b* m. n9 k. @# T4 l! q
2. 
   
3. #define PORT_I2C_SCL        GPIOB               
     G. X! H. i+ S) _1 Z# R, n# M! N
4. #define PIN_I2C_SCL                GPIO_Pin_6               
   
5. 
   2 X- U8 y; F& U3 X/ L
6. #define PORT_I2C_SDA        GPIOB                       
   . Z6 x; x$ y! m+ B
7. #define PIN_I2C_SDA                GPIO_Pin_7               
   ; B& \+ E. L( `0 }& @% U  `, D
8. 
   & ]/ ?  `4 P) |+ P
9. #define I2C_SCL_PIN                GPIO_Pin_6                       
   
10. #define I2C_SDA_PIN                GPIO_Pin_7                       
    
11. 
    
12. 
    0 i+ c& U0 @# x: r; N9 u
13. #define I2C_SCL_1()  PORT_I2C_SCL->BSRR = I2C_SCL_PIN                       
    $ D- Q  L7 H: }3 l: Y
14. #define I2C_SCL_0()  PORT_I2C_SCL->BRR = I2C_SCL_PIN                               
    
15. 
    
16. #define I2C_SDA_1()  PORT_I2C_SDA->BSRR = I2C_SDA_PIN                               
    
17. #define I2C_SDA_0()  PORT_I2C_SDA->BRR = I2C_SDA_PIN                               
    % _, W4 v5 q- o- \* K
18. 
    
19. #define I2C_SDA_READ()  ((PORT_I2C_SDA->IDR & I2C_SDA_PIN) != 0)       
    
20. #define I2C_SCL_READ()  ((PORT_I2C_SCL->IDR & I2C_SCL_PIN) != 0)       
      m! w  R8 ?- F! L
21. 
    1 N3 T% c; v1 ~
22. void SetSDA_IN(void)
    
23. {
    2 i" C4 q* g4 M$ k
24.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
25.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT, ENABLE);       
    & O2 Z1 q& v0 `
26.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    : Y; Q" q( z' ]' u# _+ @
27.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;
    " G) O5 P  S- ?1 I  N
28.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;
    5 N2 g. Y& s- H% U
29.         GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure);
    % d+ G/ l$ `% l0 ^; R9 W" O
30. }
    " j/ M- }# h1 m* ]! F4 r5 `# B9 D
31. void SetSDA_OUT(void)
    . A+ g, Z8 |/ L
32. {
    
33.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
34.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT, ENABLE);       
    
35.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    7 z3 {1 }6 u  s) F0 i" \7 ^4 s
36.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;
      ?3 q  [: ^% ?! L9 X' J1 d+ p
37.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
    ) u2 W1 ?; e1 K( O' |/ X1 H
38.         GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure);
    7 p1 N9 [9 o$ ~6 b) M
39. }       
    7 o  g" _7 p0 t5 \$ r; Q( g; T& N

复制代码

& k7 `9 A: o) T' l  K5 M6 E3 M接下来便是模拟I2C的初始化函数与时序操作的函数
初始化操作与GPIO初始化基本一致：
1.配置时钟；
& a& b" ^. E! C3 d, V* T2.配置管脚的输入输出模式，其中输出模式最好设为上拉输出；
$ J: o; h) v) h' ?: F7 P3.设置管脚。
. H2 z* Q* l! ^. F

1. void bsp_InitI2C(void)
   
2. {
   # Q  A3 ?' {6 `4 l$ ^# Q1 h. @
3.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
   , p( ~# [  p* q) A5 o4 @; t
4. 
   0 N8 z( t8 A% A: g) H
5.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT, ENABLE);       
   
6. 
   
7.         GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
   
8.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;       
   
9.        
   
10.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SCL;
    
11.         GPIO_Init(PORT_I2C_SCL, &GPIO_InitStructure);
    3 q7 P$ i2 l: b! E8 H
12. 
    
13.         GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_I2C_SDA;
    / z0 }& y5 [& P+ Z# [+ F: v  P  S
14.         GPIO_Init(PORT_I2C_SDA, &GPIO_InitStructure);
    % Y! G9 \* h+ t; J2 k. R
15.         i2c_Stop();
    ; i( C0 L7 L, T7 m0 A6 _
16. }
    1 ^! x# l0 J9 a% v& M1 E
17. static void i2c_Delay(void)
    
18. {
    
19.         uint8_t i;
    
20.         for (i = 0; i < 30; i++);
    
21. }
    
22. void i2c_Start(void)
    
23. {
    
24.         SetSDA_OUT();
    
25.         I2C_SDA_1();
    
26.         I2C_SCL_1();
    
27.         i2c_Delay();
    / e. V' Q4 y( f# B* K# t1 E* C
28.         I2C_SDA_0();
    
29.         i2c_Delay();
    0 [' n4 M/ \1 S$ z: n0 P/ `/ E; \
30.        
    
31.         I2C_SCL_0();
    : y1 y! X+ d, l2 ]4 w( g+ _% x
32.         i2c_Delay();
    9 t7 N5 a5 d5 o. J
33. }
    
34. void i2c_Stop(void)
    ; j* i/ [/ S. g6 G$ i
35. {
    , @/ K1 c' c$ O2 C! Y
36.         SetSDA_OUT();
    ; M' G, r, @  Y) x' F4 {
37.         I2C_SDA_0();
    1 N8 D( [& d5 x2 ^
38.         I2C_SCL_1();
    1 _: u9 C/ J9 ?7 d# K
39.         i2c_Delay();
    
40.         I2C_SDA_1();
    4 O$ ~2 Z1 @; p! I% R* e% J, J) j
41.         i2c_Delay();
    
42. }
    
43. void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
    # L3 R" j/ ?& ?. a, {
44. {
    
45.         uint8_t i;
    
46.         SetSDA_OUT();
    
47.         for (i = 0; i < 8; i++)
    
48.         {
    
49.                 if (_ucByte & 0x80)
    
50.                 {
    
51.                         I2C_SDA_1();
    2 j# E! m/ \. g2 {. a7 W
52.                 }
    
53.                 else
    
54.                 {
    
55.                         I2C_SDA_0();
    
56.                 }
    
57.                 i2c_Delay();
    
58.                 I2C_SCL_1();
    
59.                 i2c_Delay();
    . a& J" N0 t& h8 Q
60.                 I2C_SCL_0();
    
61.                 if (i == 7)
    
62.                 {
    % V7 A! a. ?% g" D
63.                          I2C_SDA_1();
    ) T" l7 D. s/ v; Y  x
64.                 }
    
65.                 _ucByte <<= 1;       
    8 s: Z- r6 M" }" A, E
66.                 i2c_Delay();
    0 K: A( H: `, J2 H
67.         }
    + x$ S+ p+ Z4 l$ x8 d6 ~/ s; X4 I% q
68. }
    3 C* p/ }! T) e5 E* M7 T- r/ N, u
69. uint8_t i2c_ReadByte(void)
    
70. {
    
71.         uint8_t i;
    # [7 C4 _" c$ e2 P) c, ?% P
72.         uint8_t value;
    7 J$ }' P0 b  ?2 @/ O
73.         SetSDA_IN();
    
74.         value = 0;
    6 Q2 Z/ ]* H5 A  z) P" D1 `1 X
75.         for (i = 0; i < 8; i++)
    8 O7 d5 v2 r% O5 j* ]3 V5 M7 b
76.         {
    0 F( F1 Y( ~* b" @
77.                 value <<= 1;
    
78.                 I2C_SCL_1();
    
79.                 i2c_Delay();
    
80.                 if (I2C_SDA_READ())
    
81.                 {
    
82.                         value++;
      S( X! P$ j% k1 J
83.                 }
    
84.                 I2C_SCL_0();
    ) d) l7 ?2 N+ g7 Q
85.                 i2c_Delay();
    6 L% y% K0 F2 S% a
86.         }
    1 c2 }% H( \- r
87.         return value;
      H" d' \7 @8 l  g
88. 
    8 ?0 Z' z- c6 @3 Y. n: T
89. }
    
90. uint8_t i2c_WaitAck(void)
    # Q# }% H+ @5 `
91. {
    9 \4 \. q0 d9 Q! ~7 n
92.         uint8_t re;
    
93.         SetSDA_IN();
    
94.         I2C_SDA_1();       
    
95.         i2c_Delay();
    
96.         I2C_SCL_1();       
    6 |# }9 I/ s) b* \4 o, O1 t
97.         i2c_Delay();
    + I* ~9 ^- B& v
98.         if (I2C_SDA_READ())       
    / j0 X) c- S# }0 O
99.         {
    
100.                 re = 1;
     9 b) Y% ?, p  n
101.         }
     & p9 x2 G* z: G7 S: M$ m
102.         else
     ; s7 m5 K* a7 w5 [0 T7 e0 ?8 f
103.         {
     4 p7 a+ s3 Q# Z
104.                 re = 0;
     
105.         }
     0 S1 f+ L  V$ L1 `
106.         I2C_SCL_0();
     5 \' R; b, O& W3 x$ k  }
107.         i2c_Delay();
     
108.         return re;
     
109. }
     6 Y/ P) y4 _% T% D* K: O
110. void i2c_Ack(void)
     9 W1 j2 C5 Z6 u5 R, \# @3 ?+ ^: |
111. {
     + A5 ]) T$ S6 |2 u. s; X
112.         I2C_SDA_0();       
     
113.         i2c_Delay();
     4 S4 @: K0 p) i- v  ?" l
114.         I2C_SCL_1();       
       V! e4 Q% T4 N
115.         i2c_Delay();
     $ S- @& o* ]" ]- l% Z) ~! V1 C: F' T
116.         I2C_SCL_0();
     
117.         i2c_Delay();
     
118.         I2C_SDA_1();       
     ( |; J. L% @" N0 v
119. }
     
120. void i2c_NAck(void)
     1 p8 ~8 f# ]& P
121. {
     8 e# [) M1 f- b6 R+ l
122.         I2C_SDA_1();       
     
123.         i2c_Delay();
     
124.         I2C_SCL_1();       
     
125.         i2c_Delay();
     
126.         I2C_SCL_0();
     
127.         i2c_Delay();
     
128. }
     
129. uint8_t i2c_CheckDevice(uint8_t _Address)
     * G5 Z0 X4 s: `% f8 u% B& C3 K5 o
130. {
     1 I/ W2 w, V; f5 Q2 m3 G* ]$ X1 G9 a
131.         uint8_t ucAck;
     % x6 A3 F& J$ K4 g
132. 
     
133.         if (I2C_SDA_READ() && I2C_SCL_READ())
     
134.         {
     
135.                 i2c_Start();               
     
136.                
     " W1 l2 H& I8 q$ ^
137.                 i2c_SendByte(_Address | I2C_WR);
     # u4 f: B9 ]4 L$ I- M/ y) Z, z
138.                 ucAck = i2c_WaitAck();
     + S: t3 l# |9 I
139. 
     
140.                 i2c_Stop();                       
     & e8 ]2 C. Q" t' U
141. 
     . O0 \4 w9 I+ _) N. `/ O! W
142.                 return ucAck;
     % w' r, `8 M# ?( U4 s. Y' J
143.         }
     7 g. N2 O: }( v! a7 d
144.         return 1;       
     6 H8 X1 h/ Y; ]$ Z) [' Q: y
145. }
     ' w* A+ W) J2 J/ J/ L. |

复制代码

- D' F& m9 D0 T! d8 b4 d( T! R0 \以上便是STM32F103模拟I2C的全部操作。
4 B/ J* p" s3 ?. B& j- t————————————————
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