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：
! P+ Y' ]+ _3 D% H1 u1 z3 K

1. #ifndef __BSP_IIC_H
   
2. #define __BSP_IIC_H
   
3. 
   ( e) g3 g, k" o0 o
4. #include "stm32f10x.h"
   : u4 y/ s2 l" y4 q" Y4 j  Q" d/ q
5. 
   
6. 
   6 \8 l3 G+ @* n8 Q
7. 
   
8. #define SCL_PORT         GPIOA
   ( s" @. T7 Z8 \$ N
9. #define SCL_PIN          GPIO_Pin_2
   
10. #define SCL_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    
11. #define SCL_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    
12. 
    & j5 }4 k# S; Z& m0 M
13. #define SDA_PORT         GPIOA
    
14. #define SDA_PIN          GPIO_Pin_3
    % I# c, y5 G; V. ^0 w9 x$ D. {7 \+ F
15. #define SDA_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    ; ~, U/ e: d1 r% P' I3 w
16. #define SDA_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
      u  r& s( H/ i9 n2 R3 ?0 u
17. 
    
18. #define SDA_1()          GPIO_SetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
19. #define SDA_0()          GPIO_ResetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    ' l: `# ^. h: Z( f
20. 
    
21. #define SCL_1()          GPIO_SetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    ( ]9 F$ l: V' d( ]$ a+ B
22. #define SCL_0()          GPIO_ResetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    4 a% @+ R7 V# `9 `, A7 T
23. 
    1 x8 A, z1 i0 \& a' c
24. #define SDA_READ         GPIO_ReadInputDataBit(SDA_PORT, SDA_PIN)
    ' e, j8 Q& K" r
25. 
    
26. 
    
27. /* ACK原型为acknowledge，意为：报告已收到 */
    
28. void Delay(void);
    
29. void IIC_START(void);
    
30. void IIC_STOP(void);
    2 X, {7 m& Y% k! H, C: V( b
31. void IIC_ACK(void);
    
32. void IIC_NACK(void);
    ( k  [% `4 N( \9 A
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);
    - J/ S- x, w3 e2 p, e0 X4 W7 ]+ P
37. 
    
38. 
    
39. 
    
40. 
    # N: k4 F( N% q5 N9 D) _
41. #endif     /* __BSP_IIC_H */
    
42. 
    , g$ G9 j1 g4 y2 o. ~& t

复制代码

1. 
   9 ?. Q$ t: |/ @' w; s1 e
2. 
   
3. void Delay(void)
   6 ], t4 c/ n5 o# s; c7 Z
4. {
   
5.         uint8_t i;
   
6. 
   
7.         /*　
   & ]% \- D. J. Y% y: j8 @
8.                  下面的时间是通过逻辑分析仪测试得到的。
   " M' t, w. t2 j. G1 A
9.     工作条件：CPU主频72MHz ，MDK编译环境，1级优化
   # @8 m4 G* T6 V! J  r+ W( p
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
    0 \3 U6 g& R4 M# A: A0 }$ K/ d* i
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
    1 F& r- i' m+ I. C5 m  l" ?
14.         */
    
15.         for (i = 0; i < 10; i++);
    # g" N& ~5 S5 i9 ?/ K1 ]
16. }
    
17. 
    $ {7 y6 U7 z- b. E8 _- B8 \
18. 
    + O$ x/ @& ^' D9 d0 f9 Q- S, Z, a
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();
    ( M  o: S* \! v" J$ l) \3 J
23.         SCL_1();
    - o2 w* b, [; }6 j6 @8 T
24.         Delay();
    ' P1 z4 P) h3 P/ _- }2 Y+ b
25.        
    
26.         SDA_0();
    
27.         Delay();
    
28.         SCL_0();
    7 }# N: B; n: a/ p
29.         Delay();
    
30. }
    
31. 
    , Z) z/ I7 G- K2 S" O4 ]8 ?& f8 v
32. 
    
33. 
    
34. /* SCL高电平时期SDA产生上升沿表示停止信号 */
    
35. void IIC_STOP(void)
    % c& j) }- |7 u) ~
36. {
    
37.         SDA_0();
    
38.         SCL_1();
    
39.         Delay();
    # ~5 F/ }- s# G. @3 `# {
40.        
    4 ^/ w7 a& R1 O9 T- m, P- m
41.         SDA_1();
    " j; q" ^) V% v' M0 s" N
42.         Delay();
    
43.   /* 停止信号后SDA和SCL都为高电平 */
    
44. }
    3 b: u9 x4 V: B0 b
45. 
    
46. 
    ; k0 ^$ b7 [( g" J9 s4 I4 {
47. /* SCL高电平时期 SDA保持低电平代表 应答信号 */
    
48. void IIC_ACK(void)
    
49. {
    & z$ I2 H- {+ u# Q. H& J+ W* q* x
50.         SDA_0();
    
51.         Delay();
    
52.         SCL_1();
    
53.         Delay();
    , h7 X* c) @0 v2 ~% j
54.        
    
55.         SCL_0();
    . o. O4 p/ ]; T4 E7 m# Q8 i
56.         Delay();
    
57.         SDA_1();
    5 D3 J  O5 K7 C1 |) g3 n
58. /* 随后释放SDA总线 */
    
59. }
    , a" J) _0 w0 D# R- D
60. 
    , a/ G( P$ I1 \
61. 
    
62. /* SCL高电平时期 SDA保持高电平代表 非应答信号 */
    8 [, I1 ?- K* j. m3 a2 S2 r. Y
63. void IIC_NACK(void)
    
64. {
    
65.         SDA_1();
    & ]) M/ a, R6 U9 [% E0 ^( C8 T
66.         Delay();
    
67.         SCL_1();
    
68.         Delay();
    * A6 b2 |0 r9 E- ]) s! P4 k# ?
69.        
    # t* n8 L6 N2 f. o  R& }' l5 ^
70.         SCL_0();
    9 }$ j0 w3 J" e$ w% c
71. /* SDA已经为高电平，无需释放 */
    
72. }
    
73. 
    3 A, C) l( w" u) D" r! R
74. 
    
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 */
    
77. uint8_t IIC_ReadACK(void)
    
78. {
    
79.         uint8_t k;
    
80.         /* 释放SDA总线 */
    : P0 w- x, r; @( T. d0 D% P5 l
81.         SDA_1();
    2 ?3 ^; Q8 y! _: f4 t% q# }
82.         Delay();
    ! D5 ^$ \/ D+ {- C
83.         /* SCL为高电平时，才会读取有效数据 */
    
84.         SCL_1();
    1 W6 ~& i- Q- c
85.         Delay();
    
86.        
    ( ?7 R* p7 Q$ s* W' _! L
87.         /* 读取信号 */
    
88.         if(SDA_READ==1)
    
89.                 k=1;
    
90.         else
    
91.                 k=0;
    $ w  ]; L/ u; ?7 n6 [4 ~
92.         /* 收到信号后SCL要拉低 */
    " e  [# X$ t+ J7 e2 R. ?
93.         SCL_0();
    
94.         Delay();
    
95.         return k;
    - |' s5 |+ x, }% c5 A0 q) p
96. }
    2 j. w+ E8 y0 G: _8 y
97. 
    , X' G4 E, ?, ^) n- s. W; L
98. 
    
99. /* 发送一个字节，先发送高位 */
      }7 o( A9 X1 n; W! p+ }# g
100. void IIC_SendByte(uint8_t data)
     : {2 P5 }" E, D: U. Y4 @) |2 W
101. {
     # m2 q8 Q1 \0 J& ~- t) T
102.         uint8_t n=0x01;
     
103.         int i;
     6 m  c3 q6 P1 N; Q4 W& P$ `
104.         SCL_0();
     
105.         Delay();
     
106.         for(i=7;i>=0;i--)
     
107.         {
     
108.                 if(n&(data>>i))
     
109.                 {
     
110.                         SDA_1();
     % Y0 q, |! ?) ?- [0 I5 j9 X
111.                         Delay();
     4 q2 O! @; n0 V
112.                         SCL_1();
     6 K( `+ P: X" e7 T0 U) K
113.                         Delay();
     8 {/ j2 W. e+ @1 v, Y
114.                 }
     
115.                 else
     
116.                 {
     
117.                         SDA_0();
     
118.                         Delay();
     $ X$ F) Y' Y4 F' J
119.                         SCL_1();
     % V9 c4 l) A9 g* N) K5 q4 M
120.                         Delay();
     
121.                 }
     
122.                 SCL_0();
     ! ?3 l! N3 D7 H3 y" D' L3 y
123.                 Delay();
     
124.         }
     
125.         /* 发送完一个字节后释放SDA总线 */
     % O0 O. v) f8 a; f; H' O+ r/ @+ ?
126.         SDA_1();
     ! H3 j, V% N3 X- {
127.         Delay();
     
128.        
     
129. }
     
130. 
     
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++)
     / I# J: l% f" \
136. //        {
     + B$ O) l8 V, M: s
137. //                SCL_1();
     
138. //                Delay();
     
139. //                if(SDA_READ)
     * Z' k! ]1 Q9 ^6 S- v7 N5 I
140. //                {
     
141. //                        data++; /* 利用自增实现对最低位写 1  */
     2 X7 p  l9 t9 M9 i4 k: P
142. //                }
     
143. //                data<<=1;
     
144. //                SCL_0();
     
145. //                Delay();
     
146. //               
     0 N( z4 B0 c; C9 j! }) L* D
147. //        }
     
148. //        return data;
     ; y1 V4 I8 N. u
149. //       
     + l8 e0 a3 h. l- ~
150.        
     
151.         uint8_t i;
     " ~) z) }+ U( \% e& C9 \
152.        
     $ n/ ^) v7 B. w9 @; q. E0 ?
153.         uint8_t temp = 0;
     - Y, r! A& b2 b# g+ w, n8 ?# T& u3 |0 V& f
154.        
     
155.         for(i=0;i<8;i++)
     & T1 l7 W) }( y4 h( ^6 H/ J+ _) o
156.         {               
     
157.                 temp<<=1;
     
158.                
     
159.                 SCL_1();
     % N1 c% T/ K' X: ?6 D  ~
160.                 Delay();
     
161.                
     
162.                 if( SDA_READ==1 )
     
163.                 {
     / y* u! j. g3 h0 T1 c" N7 K
164.                         temp += 1;
     
165.                 }
     4 z' m0 r! _& j+ m+ j* N# q3 c4 s
166.                
     
167.                 SCL_0();
     7 U* H. H# F' O" J8 C4 x- m0 P
168.                 Delay();
     9 r9 c: v0 }5 y" n+ J$ C7 K! h
169.         }               
     
170.        
     ; K2 |5 n. [" e' p7 |/ G) M
171.         return temp;
     
172. }
     4 u3 H8 ^" Q. I  i  A% X7 z
173. 
     ! K+ V% h9 V9 B: L/ ?; A
174. 
     
175. 
     ! D& r/ X. k, f; L
176. /* 配置SCL和SDA对应的GPIO引脚，模式都为开漏输出 */
     * x8 x7 t; {- [/ X* l2 W
177. void IIC_GPIO_Config(void)
     9 D2 i" s3 f3 z: J& Q, ^
178. {
     
179.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     
180.        
     5 N" e/ H: ?/ v8 D7 r/ J% g; f
181.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
     . |4 ^; o& G& ~9 r4 m, g. S- m
182.        
     
183.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SCL_PIN;
     
184.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SCL_MOOD;
     & P7 H: ^# }1 u% T! g: {  E
185.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SCL_SPEED;
     
186.         GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStruct);
     . Z4 j! {5 F  w$ ]! ?! F$ d! L
187.        
     
188.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDA_PIN;
     ; a9 k& d" g& k) v/ y3 H
189.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SDA_MOOD;
     + m" E$ T7 I1 i' M  [* [9 q
190.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SDA_SPEED;
     
191.         GPIO_Init(SDA_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
192.        
     6 U) @3 q5 @( O# p2 Q
193. /* 给一个停止信号，使IIC总线上所有设备处于复位 */
     ; o. c) v9 N( W+ [6 Q
194.         IIC_STOP();
     
195.        
     
196. }
     
197. 
     9 v. A7 s2 W8 I
198. 
     

复制代码

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) c! v! B/ C/ C; K