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：
; J4 ?$ M) {: f' u% Y

1. #ifndef __BSP_IIC_H
   3 ?. T4 O; H2 I: x" w' R
2. #define __BSP_IIC_H
   0 g* F$ D! G1 E* f  i% @2 K
3. 
   , |! L5 p. O5 r, J3 r
4. #include "stm32f10x.h"
   & O  B8 X6 ~; c( G1 J6 ]
5. 
   
6. 
   / D  K  z# M8 o; p% G
7. 
   
8. #define SCL_PORT         GPIOA
   
9. #define SCL_PIN          GPIO_Pin_2
   
10. #define SCL_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    
11. #define SCL_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    / K! c9 `# _! c4 n5 I2 I
12. 
    
13. #define SDA_PORT         GPIOA
    & T* g% o0 d+ W. V. J7 ?' O4 i7 |
14. #define SDA_PIN          GPIO_Pin_3
    ( x$ I5 {5 X6 D% S1 n# x4 _( U
15. #define SDA_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    4 p# s! a8 p) o' X( L7 E2 R
16. #define SDA_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    6 Q' q0 x4 J5 g/ L% |
17. 
    & y- f" ~3 T; C% l& V
18. #define SDA_1()          GPIO_SetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    / Z- q, e3 \- x) C8 x% F
19. #define SDA_0()          GPIO_ResetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
20. 
    
21. #define SCL_1()          GPIO_SetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    
22. #define SCL_0()          GPIO_ResetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    
23. 
    
24. #define SDA_READ         GPIO_ReadInputDataBit(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
25. 
    
26. 
    8 J3 j" d' q$ H" B1 K
27. /* ACK原型为acknowledge，意为：报告已收到 */
    - x9 N; n) r0 E
28. void Delay(void);
    8 |. F! _( E4 x. C2 ?
29. void IIC_START(void);
    5 o+ H, |( {2 T1 z! w
30. void IIC_STOP(void);
    
31. void IIC_ACK(void);
    ! E6 i1 J9 w# e
32. void IIC_NACK(void);
    
33. uint8_t IIC_ReadACK(void);
    
34. void IIC_SendByte(uint8_t data)        ;
    6 ^% ?. x/ Q- }" A5 X1 a% S3 B) Z
35. uint8_t IIC_ReadByte(void);
    2 Q7 {% N0 ~7 R8 T! [" E' H8 D
36. void IIC_GPIO_Config(void);
    % Z4 p5 h$ z' W! E4 W# _6 R( ^
37. 
    
38. 
    $ ]0 s$ ^5 _! }$ H' ]
39. 
    
40. 
      ^' @0 S, G  R$ Y) b, }4 ]
41. #endif     /* __BSP_IIC_H */
    ) S8 J7 `/ a& Z+ k* Q
42. 
    . m: p3 g! z( q+ Z. X# s0 V! A" c

复制代码

1. 
   
2. 
   9 K. w- I9 W  x' t- ~$ I
3. void Delay(void)
   . E1 t0 Y7 L+ y# ]
4. {
   
5.         uint8_t i;
   
6. 
   
7.         /*　
   5 `$ n; P% U  a
8.                  下面的时间是通过逻辑分析仪测试得到的。
   
9.     工作条件：CPU主频72MHz ，MDK编译环境，1级优化
   9 u' P5 X/ ^) D" _$ Q
10.   
    5 l' J1 C! p8 F1 j1 h
11.                 循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz
    
12.                 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
    4 m, C' E: S. q! t
13.                  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
    
14.         */
    
15.         for (i = 0; i < 10; i++);
    : E7 |' j- f! c$ U/ A
16. }
    7 L. ^8 H: q! N5 c, A
17. 
    * G  d, O- o9 E6 F4 \+ X) [
18. 
    
19. /* SCL高电平时期SDA产生下降沿表示起始信号 */
    
20. void IIC_START(void)
    
21. {
    ' j' k; F4 Q( Q3 T
22.         SDA_1();
    
23.         SCL_1();
    & j9 J7 O' ~( A$ i8 `
24.         Delay();
    3 j8 v- e  m, G, `6 h. a
25.        
    . J7 j+ Q4 F$ [# e* ~' O
26.         SDA_0();
    
27.         Delay();
    / r+ o9 a) Z$ n0 d9 M
28.         SCL_0();
    
29.         Delay();
    2 Z6 }3 @8 S3 ]; r
30. }
    ' {7 Z* _3 `7 J; a
31. 
    
32. 
    
33. 
    
34. /* SCL高电平时期SDA产生上升沿表示停止信号 */
    1 |$ M- \" C2 }( ]5 z8 N
35. void IIC_STOP(void)
    
36. {
    1 l8 E' p& p2 d( [+ T: B$ r
37.         SDA_0();
    4 D0 q0 o0 e* @" ]' Y
38.         SCL_1();
    
39.         Delay();
    ; `- V0 V% E5 j# Q8 L+ q
40.        
    
41.         SDA_1();
    
42.         Delay();
    
43.   /* 停止信号后SDA和SCL都为高电平 */
    . A/ q( A8 u# Q; w% o; ^8 j
44. }
    3 o7 x, l/ j, @7 F
45. 
    " P( F# X. P$ c  ^
46. 
    
47. /* SCL高电平时期 SDA保持低电平代表 应答信号 */
    6 }9 C+ z! C+ X. D. M* t8 K
48. void IIC_ACK(void)
    5 o9 [7 }: n0 g+ X5 `& ?7 g, |0 M
49. {
    ) a. c! t7 T% P3 m' ~. q
50.         SDA_0();
    
51.         Delay();
    
52.         SCL_1();
    / g, Z* _- c( H) K/ w9 y2 e
53.         Delay();
    + X5 Z! g6 d: X0 p/ b
54.        
    0 I" _) `8 M7 a: H) X
55.         SCL_0();
    
56.         Delay();
    3 D' [, R& @$ T, ^/ f' {0 T4 l
57.         SDA_1();
    , V" o0 S) z3 r6 I) I. P( X. }5 Q4 o
58. /* 随后释放SDA总线 */
    / [# W5 g  {( ~) }0 `" y1 V* ?
59. }
    $ g5 l% s* E  }& @% c  n2 s
60. 
    
61. 
    
62. /* SCL高电平时期 SDA保持高电平代表 非应答信号 */
    
63. void IIC_NACK(void)
    
64. {
    
65.         SDA_1();
    
66.         Delay();
    3 }8 c7 n6 \4 M8 O
67.         SCL_1();
    + _1 z0 I7 k1 r. [5 h2 z
68.         Delay();
    , c9 b$ s/ b4 v. H) G
69.        
    9 b4 z  v  ]5 ~0 ?6 Q5 e
70.         SCL_0();
    
71. /* SDA已经为高电平，无需释放 */
    
72. }
      l9 a6 E; o" |0 `3 J" Z. D, H3 R
73. 
    
74. 
    
75. /* CPU产生一个SCL时钟，读取应答  ACK：0   NACK：1*/
    0 _; \* @$ ]) B( {
76. /* 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 */
    
77. uint8_t IIC_ReadACK(void)
    
78. {
    
79.         uint8_t k;
    ; V/ Z" {) _2 ]3 V# Y( l0 ?; o5 u$ x
80.         /* 释放SDA总线 */
    ; d5 K+ |& C( |: y
81.         SDA_1();
    
82.         Delay();
    6 G( \' C& g" N5 _" t
83.         /* SCL为高电平时，才会读取有效数据 */
    . z' K; G$ J+ t: m  |
84.         SCL_1();
    + W6 E8 ~  h, E" }' V2 W( {
85.         Delay();
    4 l, f; i% @( G- B6 ]5 |
86.        
    ; f) ~8 U1 S2 [4 ]: U
87.         /* 读取信号 */
    
88.         if(SDA_READ==1)
    3 E0 \, S1 J3 c, {+ E+ n
89.                 k=1;
    
90.         else
    
91.                 k=0;
    
92.         /* 收到信号后SCL要拉低 */
    + T/ H% p: \/ R7 J4 _' r& s
93.         SCL_0();
    7 U% \+ @" @: _7 U+ y; v
94.         Delay();
    
95.         return k;
    ; C1 k* ]: ~/ L* N- C1 l# d
96. }
    
97. 
    
98. 
    
99. /* 发送一个字节，先发送高位 */
    ' E: h0 i* @) [
100. void IIC_SendByte(uint8_t data)
     & u3 p3 n, y6 H9 f( Q
101. {
     
102.         uint8_t n=0x01;
     + x, |& J2 [4 R& G* U
103.         int i;
     4 l. R8 f5 _& g" Y2 L' l
104.         SCL_0();
     
105.         Delay();
     5 e6 l  P2 }4 H/ L0 i
106.         for(i=7;i>=0;i--)
     
107.         {
     
108.                 if(n&(data>>i))
     
109.                 {
     ! j0 c. k& v1 e0 l, g
110.                         SDA_1();
     
111.                         Delay();
     
112.                         SCL_1();
     9 M6 d: J) l1 ?* W: M
113.                         Delay();
     
114.                 }
     ! L! q% w2 _$ v$ R' Y1 q! T' U) u
115.                 else
     ( {4 b, u% L; G" {% W8 Q
116.                 {
     5 g  y2 R0 Z3 y9 u1 x# N- z
117.                         SDA_0();
     
118.                         Delay();
     * G/ r% ]+ [# P- ]% v
119.                         SCL_1();
     
120.                         Delay();
     
121.                 }
     4 U% @9 T8 A. B, J2 U8 Y8 N4 ~
122.                 SCL_0();
     ! n$ ~& c6 J3 L4 ^
123.                 Delay();
     ) V8 ^" S) T9 S: C( U5 w# ?
124.         }
     4 Z1 t3 r, B" b
125.         /* 发送完一个字节后释放SDA总线 */
     
126.         SDA_1();
     
127.         Delay();
     
128.        
     ' ^+ ^1 f$ [! g: e6 m
129. }
     , t0 p3 `1 |- q9 G6 D% ^; W
130. 
     , u2 M/ z6 S5 o+ M4 e0 a- m
131. /* 读取一个字节，在CPU产生的SCL高电平时期读取 */
     
132. uint8_t IIC_ReadByte(void)
     
133. {
     
134. //        uint8_t i,data=0;
     
135. //        for(i=0;i<8;i++)
     4 F* p- r, z; W8 W3 n# k+ o
136. //        {
     
137. //                SCL_1();
     
138. //                Delay();
     ! {# o  m; R* Q/ e4 U
139. //                if(SDA_READ)
     7 J  z/ q: f" M# Y4 G) W
140. //                {
     
141. //                        data++; /* 利用自增实现对最低位写 1  */
     
142. //                }
       ~1 c; V: B& F! q0 k$ L5 ^7 t$ e
143. //                data<<=1;
     
144. //                SCL_0();
     
145. //                Delay();
     
146. //               
     ' B$ k8 M9 ^0 ~2 B
147. //        }
     
148. //        return data;
     7 Z* J) V, K; b
149. //       
     
150.        
     
151.         uint8_t i;
     
152.        
     ! w* v  K! h, ]% i4 R2 u
153.         uint8_t temp = 0;
     
154.        
     
155.         for(i=0;i<8;i++)
     
156.         {               
     9 B/ K. k3 [/ o. {$ U
157.                 temp<<=1;
     
158.                
     
159.                 SCL_1();
     
160.                 Delay();
     $ B  t7 W2 O+ s; H
161.                
     1 s/ N  _( D: ]7 {. Y6 X* s
162.                 if( SDA_READ==1 )
     
163.                 {
     
164.                         temp += 1;
     # f6 q* x8 [2 y) a/ K" I) ^+ a/ w. r- S
165.                 }
       W" ^" q3 ~! e) k" f- q5 E
166.                
     
167.                 SCL_0();
     
168.                 Delay();
     
169.         }               
     1 x, W6 M: k6 e4 A/ _: m/ B: y
170.        
       R# v5 `, v9 h% i
171.         return temp;
     
172. }
     
173. 
     : l1 B) W) O1 b( a: ?
174. 
     5 a% X5 W$ a. t3 d3 T
175. 
     
176. /* 配置SCL和SDA对应的GPIO引脚，模式都为开漏输出 */
     $ a3 r6 {& N% I. x& C8 r7 D/ U% |
177. void IIC_GPIO_Config(void)
     6 Q' d$ X+ c) C
178. {
     
179.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     
180.        
     
181.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
     
182.        
     0 G% U9 K0 d" U8 K8 g
183.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SCL_PIN;
     / `) n; o3 a% ]5 F0 a! b, v" W
184.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SCL_MOOD;
     4 \) T, D0 X- G; d8 `
185.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SCL_SPEED;
     ; m% S& G$ R) v6 e  l4 {$ o
186.         GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStruct);
     % Z; E0 @* R1 t0 F4 Y9 x
187.        
     ) ]  b5 r8 w% z
188.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDA_PIN;
     
189.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SDA_MOOD;
     8 V4 Z( E8 |0 ?' e  H+ t3 m4 I
190.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SDA_SPEED;
     0 ^& B6 |4 {8 ]8 A1 E1 S0 Z
191.         GPIO_Init(SDA_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
192.        
     
193. /* 给一个停止信号，使IIC总线上所有设备处于复位 */
     
194.         IIC_STOP();
     
195.        
     ) P# A" Y0 ?) A4 i+ F! D* v5 \
196. }
     
197. 
     & g/ F/ g0 j" o. Y" D$ r2 M
198. 
     

复制代码

转载自：Aspirant-GQ
如有侵权请联系删除
& f  i' P. T- d: {$ d& ~1 D! S. g