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
     t  Z! F: U9 ]7 o  g7 l5 g/ A
3. 
   7 \% ~$ j9 ^8 b1 Z) J
4. #include "stm32f10x.h"
     I0 M& p* ^* m5 t& K: }6 P& [
5. 
   
6. 
   
7. 
   * M' [3 o& M- A, {$ }9 M+ d' ]. R
8. #define SCL_PORT         GPIOA
   1 d' \7 P6 i0 Y$ ]6 d4 n
9. #define SCL_PIN          GPIO_Pin_2
   ' T8 {8 O% `5 l2 I
10. #define SCL_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    ) p. k& S" A1 O, ~& i9 ]  X
11. #define SCL_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    : w1 q1 M( ?+ \3 r
12. 
    
13. #define SDA_PORT         GPIOA
    ; f$ }& h0 s8 ^5 b$ N4 ?3 a
14. #define SDA_PIN          GPIO_Pin_3
    9 x, a& |  J) E0 d
15. #define SDA_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    / r7 Q  F/ G9 c$ z) J2 ^
16. #define SDA_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    2 A) ^/ w6 T& j6 G
17. 
    $ r3 `4 x# R4 k. Q! p6 k
18. #define SDA_1()          GPIO_SetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    4 G" s) V8 w9 m  Z+ V, _3 e, |6 E
19. #define SDA_0()          GPIO_ResetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    & x& q/ ?9 Z, k
20. 
    
21. #define SCL_1()          GPIO_SetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    $ W4 Q3 B- L, _6 v
22. #define SCL_0()          GPIO_ResetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    
23. 
    
24. #define SDA_READ         GPIO_ReadInputDataBit(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
25. 
    
26. 
    . C) W  b+ Y3 o& O' c( |3 y* o, f9 u  c
27. /* ACK原型为acknowledge，意为：报告已收到 */
    . ^) J9 Y% d( H& h5 E+ D
28. void Delay(void);
    & I5 D7 \+ n  x  o
29. void IIC_START(void);
    ! a; q5 d7 }, Q/ y
30. void IIC_STOP(void);
    
31. void IIC_ACK(void);
    
32. void IIC_NACK(void);
    
33. uint8_t IIC_ReadACK(void);
    ) M* K; p' e, m  {; G
34. void IIC_SendByte(uint8_t data)        ;
    
35. uint8_t IIC_ReadByte(void);
    
36. void IIC_GPIO_Config(void);
    
37. 
    4 M1 y# W: v8 {
38. 
    
39. 
    2 K& j+ ~. u4 h: m# g- I
40. 
    , Z- P$ {% s2 G' B0 r
41. #endif     /* __BSP_IIC_H */
    * t$ I$ y; j& J8 W; `1 f' q" m
42. 
    / E# r% r  S1 @' O

复制代码

1. 
   " f, C( z. y, o
2. 
   
3. void Delay(void)
   ' ?; m/ }& B# y' j8 F0 [8 Z
4. {
   ' K& z5 l( S' K- d6 q
5.         uint8_t i;
   # V& d8 G$ m1 B  Y
6. 
   
7.         /*　
   . I5 r& [5 K7 E4 [- {9 _
8.                  下面的时间是通过逻辑分析仪测试得到的。
   + V& W; J' z$ X9 D3 J7 ]; s4 [; Y  k5 Q
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
    9 X# p4 ~& O6 Z- x2 z7 V
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
    % t, ^) @# p4 E* N; B
14.         */
    + m. W. D4 o2 ~7 z  Z
15.         for (i = 0; i < 10; i++);
    
16. }
    * @1 p& B+ e& A4 \# A) E1 w
17. 
    7 m4 d4 t% E6 q0 z
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. {
    4 c/ `# @: h4 l8 O1 \
22.         SDA_1();
    8 W" Y/ D! |& Z
23.         SCL_1();
    ) t9 a3 u" l: G# ^% L/ r
24.         Delay();
    
25.        
    
26.         SDA_0();
    . y/ W; {+ Y/ S3 z: g8 t/ S! p
27.         Delay();
    
28.         SCL_0();
    
29.         Delay();
    ! l/ |1 z5 D: ^4 K+ C
30. }
    3 {3 i4 p, D' x7 a# v" Q4 [
31. 
    
32. 
    
33. 
    0 q1 f- m6 [  g/ h, W/ T
34. /* SCL高电平时期SDA产生上升沿表示停止信号 */
    8 B% u7 e0 a% B  l3 \
35. void IIC_STOP(void)
    
36. {
    
37.         SDA_0();
    - _8 j: p( U" W" p( u
38.         SCL_1();
    
39.         Delay();
    " n2 R3 q( R; O' C
40.        
    ; F% M5 H0 T6 X) p  Q
41.         SDA_1();
    " j0 C- A+ |+ d2 M) E% o6 b
42.         Delay();
    
43.   /* 停止信号后SDA和SCL都为高电平 */
    
44. }
    ! x$ S7 \6 s1 h# o; C
45. 
    ) b; F  t1 m- \! [! o: v4 u+ G% I
46. 
    
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. {
    
50.         SDA_0();
    , \! d4 x6 D( X9 ]- `% p
51.         Delay();
    
52.         SCL_1();
    : }, J+ W* I0 R8 I2 Q' l8 s- B+ V
53.         Delay();
    , x/ G' H" u5 e6 \' y+ r
54.        
    5 ]4 a# L. s# C% D1 y
55.         SCL_0();
    
56.         Delay();
    ( y7 h  }4 _& F
57.         SDA_1();
    ' s2 j( d2 w- b# c- \+ j2 l! p
58. /* 随后释放SDA总线 */
    
59. }
    
60. 
    ) m8 g: G% C+ I; r  W/ C$ a0 ]' I1 T
61. 
    0 ~' n: W( d* Z
62. /* SCL高电平时期 SDA保持高电平代表 非应答信号 */
    2 g" F3 C7 M, h+ J
63. void IIC_NACK(void)
    
64. {
    ) \, \; T, |( A& Q. l0 U# ]
65.         SDA_1();
      `3 t$ h& I5 x4 @4 m+ J$ @! P
66.         Delay();
    
67.         SCL_1();
    
68.         Delay();
    
69.        
    
70.         SCL_0();
    + T5 p% c; o6 o3 J/ T
71. /* SDA已经为高电平，无需释放 */
    ) D7 O$ M. K2 K+ P3 N8 T* T
72. }
    * C6 l- }; K/ ?! t
73. 
    9 i) }9 Z4 ?" d; M5 c$ U- r
74. 
    8 t; _: H7 q' K
75. /* CPU产生一个SCL时钟，读取应答  ACK：0   NACK：1*/
    . `  ]2 _1 H$ K( Y* u* i
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)
    & y+ N% m5 N. K" T
78. {
    * L5 ^0 y$ P8 f3 A
79.         uint8_t k;
    $ }$ K9 E* V8 f9 p, e
80.         /* 释放SDA总线 */
    
81.         SDA_1();
    
82.         Delay();
    / r5 a) v' w  d* y' f5 b
83.         /* SCL为高电平时，才会读取有效数据 */
    " |+ t" o) f( h4 y; U# P( U0 A* V
84.         SCL_1();
    + ?" k1 r# W3 Y+ W! ^
85.         Delay();
    : i4 N  H. E$ r; A, e5 p1 K1 \
86.        
    - R" e. m: P3 ^
87.         /* 读取信号 */
    $ o8 B7 ^6 g6 Y& g
88.         if(SDA_READ==1)
    & n( T8 X- G& ^' e$ U  x" L
89.                 k=1;
    
90.         else
    % s  W; c) J6 B9 Q5 ]7 K- R4 d
91.                 k=0;
    ; C, p4 b3 l3 W3 ?* O
92.         /* 收到信号后SCL要拉低 */
    # z1 Y4 D5 i8 w7 t" J
93.         SCL_0();
    
94.         Delay();
    
95.         return k;
    
96. }
    
97. 
    3 W1 E( `. B5 {+ }/ z# c+ z
98. 
    $ Y) Q% u5 K& W7 v$ U; y, F1 I
99. /* 发送一个字节，先发送高位 */
    1 |0 F' S$ U% a" `6 x" o# Y
100. void IIC_SendByte(uint8_t data)
     
101. {
     # w$ y7 p' Q( M) I- c% a0 k
102.         uint8_t n=0x01;
     
103.         int i;
     
104.         SCL_0();
     
105.         Delay();
     8 q) N" O+ N1 ?2 k; O
106.         for(i=7;i>=0;i--)
     " N3 |1 c: W$ o7 L
107.         {
     
108.                 if(n&(data>>i))
     3 H$ V/ Q( f5 Z& r& C9 O8 n6 x
109.                 {
     1 L# n! o: c8 X. K% i; ?2 P9 k
110.                         SDA_1();
     
111.                         Delay();
     1 b' F( q& a4 I& [
112.                         SCL_1();
     
113.                         Delay();
     5 k( s$ j; O; j. k
114.                 }
     
115.                 else
     # A% n# a7 b/ |/ h: N' x, ?
116.                 {
     
117.                         SDA_0();
     
118.                         Delay();
     1 j' Q4 Z9 ^/ b- n
119.                         SCL_1();
     # m+ I$ V2 [# M  @+ {% C  d+ Z
120.                         Delay();
     2 H4 k; C, {/ u+ n
121.                 }
     
122.                 SCL_0();
     1 [3 f2 k7 u% h8 K. A8 d
123.                 Delay();
     5 q- [( W( G* i3 ^; [3 K1 o9 {
124.         }
     
125.         /* 发送完一个字节后释放SDA总线 */
     : m! T5 L, E- C. ?: ~+ c0 I
126.         SDA_1();
     
127.         Delay();
     
128.        
     
129. }
     - N" W, ?* v1 e: B( q2 [* K# V
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)
     * p/ s( _# `7 c4 g7 T
133. {
     6 T4 Y6 n- q8 U# ~
134. //        uint8_t i,data=0;
     - s: x; O6 X2 |
135. //        for(i=0;i<8;i++)
     6 z" p+ L: |( r( a& E* e
136. //        {
     ; C2 Z1 n  i9 E$ r* l
137. //                SCL_1();
     
138. //                Delay();
     - [  U7 y/ @8 r
139. //                if(SDA_READ)
     8 k% S0 i6 k9 x8 n
140. //                {
     
141. //                        data++; /* 利用自增实现对最低位写 1  */
     + P( j' d- V( F- y
142. //                }
     ; F9 h: u# {2 c& E2 Q! T0 |8 k7 n
143. //                data<<=1;
     $ h0 J. N9 j* n' }, _
144. //                SCL_0();
     
145. //                Delay();
     
146. //               
     
147. //        }
     4 X- t/ D* D2 a9 l3 T6 S  o; J
148. //        return data;
     
149. //       
     7 i8 e" Z1 q' C& P2 x! j$ v) W% X# O
150.        
     
151.         uint8_t i;
     
152.        
     
153.         uint8_t temp = 0;
     
154.        
     7 x% Y0 \8 J- u# x1 e5 N
155.         for(i=0;i<8;i++)
     
156.         {               
     
157.                 temp<<=1;
     
158.                
     + j& m# m3 H) d: k
159.                 SCL_1();
     6 [' s$ ~% c4 I  z3 Y! D
160.                 Delay();
     
161.                
     2 P+ m, i. D2 K
162.                 if( SDA_READ==1 )
     
163.                 {
     , [8 W  |! _$ p" [/ C' c: k) p7 @
164.                         temp += 1;
     
165.                 }
     1 V! j* q5 s5 p  z7 l4 t
166.                
     6 y* c5 ~: }/ ~! @* \4 f
167.                 SCL_0();
     % q3 P' @0 R" s, ~/ U2 x
168.                 Delay();
     - r0 P3 q+ a/ [6 G
169.         }               
     0 \( v* w( b0 k' e; g/ a
170.        
     
171.         return temp;
     
172. }
       ~# D8 p3 c) a8 H/ j* q1 J* w  N9 N
173. 
     ( e) y7 T. U) {5 Y5 M% a: {1 O( ~
174. 
     
175. 
     2 s5 k& x, ]9 H! \5 p+ o" F; k7 e
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)
     
178. {
     ; ~% y- L! o- M0 L( r
179.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
     $ b: Q  l+ I& }: d
180.        
     
181.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
     : q9 t: i) b* A3 ?* ^: _/ F
182.        
     # h, O0 a1 M! i, `8 w
183.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SCL_PIN;
     
184.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SCL_MOOD;
     / b6 C& h9 ?$ {% U
185.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SCL_SPEED;
     
186.         GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
187.        
     7 p, |( `0 S' h/ F6 T: c5 D; {6 `
188.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDA_PIN;
     , `/ y2 U. h' w# t% |
189.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SDA_MOOD;
     
190.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SDA_SPEED;
     , W1 M1 L, c  g; m. P' f6 u+ t
191.         GPIO_Init(SDA_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
192.        
     ( ?4 M$ g7 R+ P; K% a
193. /* 给一个停止信号，使IIC总线上所有设备处于复位 */
     
194.         IIC_STOP();
     3 O" I0 h8 L4 R
195.        
     4 ~0 e1 v; E; h0 F; q: J" h) S
196. }
     
197. 
     2 x( T- m6 b& r/ |
198. 
     

复制代码

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- z6 ~9 d2 _8 X. O