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：

1. #ifndef __BSP_IIC_H
   
2. #define __BSP_IIC_H
   ) ^5 r5 m  u5 d# @4 h0 C
3. 
   1 |& p+ w) [! J8 u9 L) x. r: W3 ^
4. #include "stm32f10x.h"
   & E4 m. n) C! ], U) i' F% X! `% ]9 Q8 o
5. 
   * R$ S8 ^( D$ m2 v4 C
6. 
   
7. 
   & H" a5 U& U& A. m2 g! d
8. #define SCL_PORT         GPIOA
   
9. #define SCL_PIN          GPIO_Pin_2
   , f8 ~& f  ?: v' Z
10. #define SCL_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    
11. #define SCL_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    
12. 
    8 ]) Z" ^3 `$ ?8 O
13. #define SDA_PORT         GPIOA
    
14. #define SDA_PIN          GPIO_Pin_3
    
15. #define SDA_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    6 j+ K9 _6 w( G* e! Q  {2 c
16. #define SDA_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    
17. 
    % C; r: X7 T: ^  D( Z
18. #define SDA_1()          GPIO_SetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
19. #define SDA_0()          GPIO_ResetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
20. 
    8 @, ], W7 `& }# ]' Z! \; }: R
21. #define SCL_1()          GPIO_SetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    + g' X. L9 H- i* H
22. #define SCL_0()          GPIO_ResetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    $ r! a6 `+ v, M" B7 a) J
23. 
    9 y! f/ V) Z% K9 j& H- a% h
24. #define SDA_READ         GPIO_ReadInputDataBit(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
25. 
    ! q' Y4 q7 b% a5 v8 q$ j
26. 
    
27. /* ACK原型为acknowledge，意为：报告已收到 */
    
28. void Delay(void);
    
29. void IIC_START(void);
    : L) t/ W" Y9 m3 m3 w8 n! Y& |: J
30. void IIC_STOP(void);
    
31. void IIC_ACK(void);
    
32. void IIC_NACK(void);
    ! W1 w- U- |. ?3 f% |/ b
33. uint8_t IIC_ReadACK(void);
    
34. void IIC_SendByte(uint8_t data)        ;
    
35. uint8_t IIC_ReadByte(void);
    
36. void IIC_GPIO_Config(void);
    & l9 F8 g& v6 _$ F
37. 
    # a0 e6 k* c' B
38. 
    / o& U  \, ~$ I# x( t
39. 
    ( ~4 e4 C2 ]$ w+ D& F* p
40. 
    : ^1 }: X& J4 m7 u8 @
41. #endif     /* __BSP_IIC_H */
    : ?+ p' T9 J0 l: a: {& ~0 B
42. 
    

复制代码

1. 
   5 ^% W7 I: e  m+ \% P
2. 
   
3. void Delay(void)
   
4. {
   - l( V% b- W8 \' D- }
5.         uint8_t i;
   1 a; }7 m/ C) ]& k
6. 
   
7.         /*　
   0 S# j8 D" w2 j+ n% h/ O- h
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
   
10.   
    
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
    
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.         */
    % u# Q$ [2 m0 ]/ x6 r. _5 s
15.         for (i = 0; i < 10; i++);
    
16. }
    0 c& m$ Y6 h( a, T) q( L; b) L4 |
17. 
    
18. 
    # V  ^* d* t/ ]
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. {
    
22.         SDA_1();
    8 w9 B; h) [& l
23.         SCL_1();
    
24.         Delay();
    
25.        
    ) R  ~  L; H2 l: |6 q5 l: b) U
26.         SDA_0();
    $ ^3 z. r$ Q: _
27.         Delay();
    
28.         SCL_0();
    
29.         Delay();
    
30. }
    $ ^1 C/ I( `4 h6 l6 {
31. 
    
32. 
    
33. 
    . y& a0 u8 h! D% }) {# H
34. /* SCL高电平时期SDA产生上升沿表示停止信号 */
      n4 ?; g' M+ h, S' ~. q
35. void IIC_STOP(void)
    % e" v; J: v% [& F" T7 a
36. {
    % u4 A/ |8 [! F" ~1 |" ~8 B
37.         SDA_0();
    
38.         SCL_1();
    3 A$ j% o) F# M' ?: f
39.         Delay();
    
40.        
    0 Z! c+ ^! Y" O$ V  \" i  G
41.         SDA_1();
    4 N: G" m& ]6 y9 {
42.         Delay();
    
43.   /* 停止信号后SDA和SCL都为高电平 */
    
44. }
    0 X0 Z1 D7 b  Q2 X: L" n
45. 
    * {9 W# I/ w0 i8 A
46. 
    
47. /* SCL高电平时期 SDA保持低电平代表 应答信号 */
    , S  _/ s# l5 f$ n6 O3 I
48. void IIC_ACK(void)
    
49. {
    
50.         SDA_0();
    
51.         Delay();
    . G! X, R3 ^+ u6 U/ b
52.         SCL_1();
    
53.         Delay();
    9 o2 a% L/ j# b  z! M
54.        
    7 ]$ z0 \, J; ~/ @
55.         SCL_0();
    # q$ J! f7 u2 H. q' W3 Q
56.         Delay();
    * p4 y7 G; {8 s6 `, \
57.         SDA_1();
    0 x9 S& n2 a. O$ U
58. /* 随后释放SDA总线 */
    
59. }
    
60. 
    
61. 
    
62. /* SCL高电平时期 SDA保持高电平代表 非应答信号 */
    ( H+ t5 v& t3 Q7 X
63. void IIC_NACK(void)
    
64. {
    6 w+ `- f' \9 G* K, T& K# c
65.         SDA_1();
    . W- O5 T" ^, r- b
66.         Delay();
    7 V" G. f1 z& |1 O3 ^8 \8 @; O  Q5 K
67.         SCL_1();
    
68.         Delay();
    
69.        
    
70.         SCL_0();
    + ?7 V! Y& _( t5 l" l
71. /* SDA已经为高电平，无需释放 */
    
72. }
    
73. 
    
74. 
    & p. v  X7 J' v7 K
75. /* CPU产生一个SCL时钟，读取应答  ACK：0   NACK：1*/
    
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 */
    ' J- w- h# M& k- ]: K; t% c
77. uint8_t IIC_ReadACK(void)
    3 F' H" W3 w, O3 h
78. {
    
79.         uint8_t k;
    
80.         /* 释放SDA总线 */
    
81.         SDA_1();
    8 x3 f: `" F  D! V7 |
82.         Delay();
    9 |8 O0 L3 b1 G3 R! Q! ]9 W* v
83.         /* SCL为高电平时，才会读取有效数据 */
    
84.         SCL_1();
    2 [. c" e* ?! [* y) k; b
85.         Delay();
    
86.        
    
87.         /* 读取信号 */
    
88.         if(SDA_READ==1)
    / g" l9 o% I; c: [) k1 u  f7 \( F! b
89.                 k=1;
    
90.         else
    9 |6 O0 I, ?. |' K# M
91.                 k=0;
    / h6 a( W' `* Q5 _+ J
92.         /* 收到信号后SCL要拉低 */
    
93.         SCL_0();
    
94.         Delay();
    
95.         return k;
    . `" u  ?& Y* y, e
96. }
    , u2 ~$ p% g: J
97. 
    - J3 E) }1 j7 K9 X
98. 
    
99. /* 发送一个字节，先发送高位 */
      |2 n% L# K6 J5 X, {; y% b/ O1 i
100. void IIC_SendByte(uint8_t data)
     
101. {
     
102.         uint8_t n=0x01;
     
103.         int i;
     
104.         SCL_0();
     
105.         Delay();
     
106.         for(i=7;i>=0;i--)
     
107.         {
     
108.                 if(n&(data>>i))
     
109.                 {
     
110.                         SDA_1();
     
111.                         Delay();
     4 U- o% m& b5 `: Q6 i' o+ \3 V& Z% ?. x
112.                         SCL_1();
     
113.                         Delay();
     6 W; A  ^6 v7 T( }: `) t7 t
114.                 }
     
115.                 else
     
116.                 {
     
117.                         SDA_0();
     2 I4 w; ^  _% ^; O
118.                         Delay();
     
119.                         SCL_1();
     
120.                         Delay();
     
121.                 }
     " ^6 {& i  w8 i  }# Z, V
122.                 SCL_0();
     
123.                 Delay();
     
124.         }
     - A% w: b9 j* i4 m
125.         /* 发送完一个字节后释放SDA总线 */
     % ]' Y5 m% Y3 p
126.         SDA_1();
     + D  O  u: z  }8 H8 F4 F5 N) ^
127.         Delay();
     
128.        
     
129. }
     2 n: h  y0 }% V5 ?
130. 
     
131. /* 读取一个字节，在CPU产生的SCL高电平时期读取 */
     % {( F* R( d; }; S+ A6 r  }
132. uint8_t IIC_ReadByte(void)
     ; I( h+ V1 V9 T0 w# n+ R
133. {
     ' @* q6 k+ x# I
134. //        uint8_t i,data=0;
     
135. //        for(i=0;i<8;i++)
     
136. //        {
     
137. //                SCL_1();
     
138. //                Delay();
     : E$ {) p7 u+ T
139. //                if(SDA_READ)
     ' ?6 c( b1 P/ {0 P8 H1 D
140. //                {
     
141. //                        data++; /* 利用自增实现对最低位写 1  */
     
142. //                }
     
143. //                data<<=1;
     + p# q7 P$ G* M7 c' F" e" R/ ^8 e
144. //                SCL_0();
     
145. //                Delay();
     / I0 p) d! M# m
146. //               
     , h3 T$ M8 M+ x+ f: A/ H
147. //        }
     
148. //        return data;
     " b* n" S, u, T- x; L# y
149. //       
     ! U  ]/ T' L# ^5 p7 n* N# X5 u/ z
150.        
     3 F0 ]/ u9 m% r) t: E4 L+ B7 f6 D
151.         uint8_t i;
     2 z8 D$ o" e5 m
152.        
     
153.         uint8_t temp = 0;
     / e4 m. @3 Y* ]9 H% V
154.        
     
155.         for(i=0;i<8;i++)
     ; x$ u; A% V; e, A
156.         {               
     $ s0 U; `" g' R# b5 i' l4 r
157.                 temp<<=1;
     8 }: ^! M1 @' ?( G; b9 T
158.                
     
159.                 SCL_1();
     
160.                 Delay();
     " [3 i& J. d: L( g+ `) A2 o- _
161.                
     / E( M: e9 ~: t! V
162.                 if( SDA_READ==1 )
     : I7 g- P* g  W' i/ ]0 Z
163.                 {
     
164.                         temp += 1;
     
165.                 }
     1 O2 p- M7 Q$ ?" W
166.                
     
167.                 SCL_0();
     1 Q, Q9 A' g0 q, G" o5 N
168.                 Delay();
     ' g! j+ r- W+ N- v! v: p) q8 c
169.         }               
     
170.        
     & N1 m3 A2 ?9 y# p
171.         return temp;
     
172. }
     
173. 
     2 R$ q# i! l9 [' z* W' K
174. 
     
175. 
     7 z, W2 h% ?; |2 J' U
176. /* 配置SCL和SDA对应的GPIO引脚，模式都为开漏输出 */
     
177. void IIC_GPIO_Config(void)
     . a  \8 s0 F' ]- ~& z' m' B* H
178. {
     ! D0 x7 e; X! n2 I' c6 Y$ T
179.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     
180.        
     - P; x! w3 U9 z5 p1 ^* H
181.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
     % T  v1 A( F( j: O0 |3 B. t  r
182.        
     
183.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SCL_PIN;
     8 q6 ^+ _) {/ _/ M
184.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SCL_MOOD;
     1 o( y8 z  F4 U8 C$ i$ R$ \
185.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SCL_SPEED;
     # W8 K6 J$ V8 J2 Q
186.         GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
187.        
     2 X1 |- j( L6 X+ A# c( b! ]; L
188.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDA_PIN;
     2 L! P, k7 P8 {1 \% U8 r
189.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SDA_MOOD;
     # b" v: y/ L! y0 I
190.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SDA_SPEED;
     4 D) q! p4 O( j
191.         GPIO_Init(SDA_PORT, &GPIO_InitStruct);
     : g. Y* \0 ?, t- g
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.        
     1 J0 e0 c: E3 H, C3 a0 x
196. }
     
197. 
     
198. 
     

复制代码

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! a4 ]1 M' e9 B$ r+ r3 [
0 P3 i" t: m8 K; U! R