STM32-GPIO模拟-标准IIC驱动

IIC由 PHILIPS 两线式串行总线，用于连接制器及其外围设备。

由数据线 SDA 和时钟 SCL 构成的串行总线，可发送和接收数据。

在 CPU 与 IC 之间、IC 与 IC 之间进行双向传送，高速 IIC 可达 400kbps 以上。
I2C 总线在传送数据过程中信号:
1 总线空闲判断   SCL 和  SDA 全为高.
2 开始信号：SCL 为高电平时，SDA 由高电平向低电平跳变，开始传送数据。
3 地址、数据、应答，读写标示电平的识别：SCL 为高电平脉冲时SDA上的电平即为地址、数据、应答电平 
4 i2c读  ： 高电平 
5 i2c 写 ： 低电平 
6 停止信号 ：SCL 为高电平时，SDA 由低电平向高电平跳变，结束传送数据。
7 数据传输方向： 数据传输先高字节后低字节。即先传第七位，然后第六位。。。。。。。。。第0位。 
8.非应答（NAK）：高电平   
9.应答（ACK）：低电平 ,接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后，向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲，
表示已收到数据。 CPU 向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号， CPU 接
收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，由判断为
受控单元出现故障。

起始信号是必需的，结束信号和应答信号，都可以不要

IIC的时序图如下

总结一下,就是

起始信号:SCL为1 SDA为1 持续4us SDA变为0, SCL保持1持续最少4.7us

停止信号:SCL为1 SDA为0 持续4us SDA为1, SCL最少4.7us

应答型号:SCL拉低 SDA拉低至少4us SCL拉高 SDA保持低至少4.7us(SCL是为了让总线检测)SCL拉低

非应答 :   SCL拉低 SDA拉高至少4us SCL拉高 SDA保持高至少4.7us(SCL是为了让总线检测)SCL拉低

注意一点就是这些时间在不同器件上甚至PCB不同的情况下都是需要调整的,不要一驱动处处用,这样是不能达到最好的驱动效果的

 

代码如下

 

#ifndef __IIC_H_
#define __IIC_H_
#include "ioremap.h"



//IO方向设置
#define SDA_IN()  {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;}
#define SDA_OUT() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;}


//IO操作函数	 
#define IIC_SCL    PBout(10) //SCL
#define IIC_SDA    PBout(11) //SDA	 
#define READ_SDA   PBin(11)  //输入SDA 


//IIC所有操作函数
void IIcInit(void);                //初始化IIC的IO口		

void IIcStart(void);				//发送IIC开始信号

void IIcStop(void);	  			//发送IIC停止信号

void IIcSendByte(u8 txd);			//IIC发送一个字节

u8 IIcReadByte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节

u8 IIcWaitAck(void); 				//IIC等待ACK信号

void IIcAck(void);					//IIC发送ACK信号

void IIcNAck(void);				//IIC不发送ACK信号

void IIcWriteOneByte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);//iic写一个字节数据

u8 IIcReadOneByte(u8 daddr,u8 addr);	  //iic读一个字节数据

#endif

 

#include "iic.h"
#include "delay.h"


//初始化IIC
void IIcInit(void)
{					     
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    RCC_APB2PeriphClockCmd(	RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE );	
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11;
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ;   //推挽输出
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
    GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11); 	//PB10,PB11 输出高
}


//产生IIC起始信号
void IIcStart(void)
{
    SDA_OUT();     //sda线输出
    IIC_SDA=1;	  	  
    IIC_SCL=1;
    DelayUs(4);
    IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low 
    DelayUs(4);
    IIC_SCL=0;//钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
}

//产生IIC停止信号
void IIcStop(void)
{
    SDA_OUT();//sda线输出
    IIC_SCL=0;
    IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high
    DelayUs(4);
    IIC_SCL=1; 
    IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号
    DelayUs(4);							   	
}

//等待应答信号到来
//返回值：1，接收应答失败
//        0，接收应答成功
u8 IIcWaitAck(void)
{
    u8 ucErrTime=0;
    SDA_IN();      //SDA设置为输入  
    IIC_SDA=1;DelayUs(1);	   
    IIC_SCL=1;DelayUs(1);	 
    while(READ_SDA)
    {
        ucErrTime++;
        if(ucErrTime>250)
        {
            IIcStop();
            return 1;
        }
    }
    IIC_SCL=0;//时钟输出0 	   
    return 0;  
} 

//产生ACK应答
void IIcAck(void)
{
    IIC_SCL=0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA=0;
    DelayUs(2);
    IIC_SCL=1;
    DelayUs(2);
    IIC_SCL=0;
}

//不产生ACK应答		    
void IIcNAck(void)
{
    IIC_SCL=0;
    SDA_OUT();
    IIC_SDA=1;
    DelayUs(2);
    IIC_SCL=1;
    DelayUs(2);
    IIC_SCL=0;
}	

//IIC发送一个字节
//返回从机有无应答
//1，有应答
//0，无应答			  
void IIcSendByte(u8 txd)
{                        
    u8 t;   
    SDA_OUT(); 	    
    IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;t<8;t++)
    {              
        //IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
        if((txd&0x80)>>7)
            IIC_SDA=1;
        else
            IIC_SDA=0;
        txd<<=1; 	  
        DelayUs(2);   //对TEA5767这三个延时都是必须的
        IIC_SCL=1;
        DelayUs(2); 
        IIC_SCL=0;	
        DelayUs(2);
    }	 
} 	


//读1个字节，ack=1时，发送ACK，ack=0，发送nACK   
u8 IIcReadByte(unsigned char ack)
{
    unsigned char i,receive=0;
    SDA_IN();//SDA设置为输入
    for(i=0;i<8;i++ )
    {
        IIC_SCL=0; 
        DelayUs(2);
        IIC_SCL=1;
        receive<<=1;
        if(READ_SDA)receive++;   
        DelayUs(1); 
    }					 
    if (!ack)
        IIcNAck();//发送nACK
    else
        IIcAck(); //发送ACK   
    return receive;
}