21ic电子技术开发论坛 › 单片机与嵌入式系统 › 国民技术MCU › 软件模拟i2c的使用
返回列表 发新帖我要提问

[N32G430] 软件模拟i2c的使用

[复制链接]
 楼主| 菜鸟的第一步 发表于 2024-10-30 16:45 | 显示全部楼层 |阅读模式
I2c, 模拟, 模拟I2C, 软件, 软件模拟, 使用
软件模拟i2c的使用

1、i2c硬件资源不太够的时候，可以用普通gpio模拟i2c的功能，
话不多说，直接上代码，使用时直接替换对应管脚即可。

2、代码如下：

复制
  1. #include <stdio.h>
    

  2. #include <stdint.h>
    

  3. #include "main.h"
    

  4. #include "type.h"
    

  5. #include "SwI2c.h"
    

  6. #include "n32g430.h"
    

  7. #include "timer.h"
    


  8. 

  9. // PB8 scl PB9 sda
    

  10. #define SWI2C1_SCL_PORT     GPIOB
    

  11. #define SWI2C1_SCL_PIN      GPIO_PIN_8
    

  12. #define SWI2C1_SCL_CLOCK    RCC_AHB_PERIPH_GPIOB
    

  13. #define SWI2C1_SCL_HIGH         GPIO_Pins_Set(SWI2C1_SCL_PORT,SWI2C1_SCL_PIN)
    

  14. #define SWI2C1_SCL_LOW                 GPIO_Pins_Reset(SWI2C1_SCL_PORT,SWI2C1_SCL_PIN)
    


  15. 


  16. 

  17. #define SWI2C1_SDA_PORT     GPIOB
    

  18. #define SWI2C1_SDA_PIN      GPIO_PIN_9
    

  19. #define SWI2C1_SDA_CLOCK    RCC_AHB_PERIPH_GPIOB
    

  20. #define SWI2C1_SDA_HIGH         GPIO_Pins_Set(SWI2C1_SDA_PORT,SWI2C1_SDA_PIN)
    

  21. #define SWI2C1_SDA_LOW                GPIO_Pins_Reset(SWI2C1_SDA_PORT,SWI2C1_SDA_PIN)
    

  22. #define SWI2C1_SDA_READ     GPIO_Input_Pin_Data_Get(SWI2C1_SDA_PORT,SWI2C1_SDA_PIN)
    

  23. #define BIT0     0x01
    

  24. #define BIT7     0x80
    


  25. 

  26. void SwI2c_Gpio_Init(void)
    

  27. {
    

  28.         /* Define a structure of type GPIO_InitType */
    

  29.         GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
    

  30.         
    

  31.         /* Enable LED related GPIO peripheral clock */
    

  32.         RCC_AHB_Peripheral_Clock_Enable(SWI2C1_SCL_CLOCK);
    

  33.     RCC_AHB_Peripheral_Clock_Enable(SWI2C1_SDA_CLOCK);
    

  34.         
    

  35.         /* Assign default value to GPIO_InitStructure structure */
    

  36.         GPIO_Structure_Initialize(&GPIO_InitStructure);
    

  37.         
    

  38.         /* Select the GPIO pin to control */
    

  39.         GPIO_InitStructure.Pin                  = SWI2C1_SCL_PIN;
    

  40.         /* Set pin mode to general push-pull output */
    

  41.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode            = GPIO_MODE_OUT_OD;
    

  42.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pull            = GPIO_PULL_UP;
    

  43.         /* Set the pin drive current to 4MA*/
    

  44.         GPIO_InitStructure.GPIO_Current         = GPIO_DS_4MA;
    

  45.         GPIO_InitStructure.GPIO_Slew_Rate         = GPIO_SLEW_RATE_FAST;
    

  46.         /* Initialize GPIO */
    

  47.         GPIO_Peripheral_Initialize(SWI2C1_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);
    


  48. 

  49.         /* Select the GPIO pin to control */
    

  50.         GPIO_InitStructure.Pin                  = SWI2C1_SDA_PIN;
    

  51.         /* Set pin mode to general push-pull output */
    

  52.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode            = GPIO_MODE_OUT_OD;
    

  53.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pull            = GPIO_PULL_UP;
    

  54.         /* Set the pin drive current to 4MA*/
    

  55.         GPIO_InitStructure.GPIO_Current         = GPIO_DS_4MA;
    

  56.         GPIO_InitStructure.GPIO_Slew_Rate         = GPIO_SLEW_RATE_FAST;
    

  57.         /* Initialize GPIO */
    

  58.         GPIO_Peripheral_Initialize(SWI2C1_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);
    


  59. 

  60.         SWI2C1_SDA_HIGH; 
    

  61.         SWI2C1_SCL_HIGH;
    

  62. }
    


  63. 

  64. static void SwI2c_Delay_Us(int32_t us)
    

  65. {
    

  66.         TIM3_Delay_Us(us);
    

  67. }
    


  68. 

  69. static void SwI2c_Sda_Config_Output_mode(void)
    

  70. {
    

  71.         GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
    


  72. 

  73.         /* Assign default value to GPIO_InitStructure structure */
    

  74.         GPIO_Structure_Initialize(&GPIO_InitStructure);
    


  75. 

  76.         /* Select the GPIO pin to control */
    

  77.         GPIO_InitStructure.Pin                  = SWI2C1_SDA_PIN;
    

  78.         /* Set pin mode to general push-pull output */
    

  79.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode            = GPIO_MODE_OUT_OD;
    

  80.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pull            = GPIO_PULL_UP;
    

  81.         /* Set the pin drive current to 4MA*/
    

  82.         GPIO_InitStructure.GPIO_Current         = GPIO_DS_4MA;
    

  83.         GPIO_InitStructure.GPIO_Slew_Rate         = GPIO_SLEW_RATE_FAST;
    

  84.         /* Initialize GPIO */
    

  85.         GPIO_Peripheral_Initialize(SWI2C1_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);
    


  86. 

  87.         SWI2C1_SDA_HIGH;
    

  88. }
    


  89. 


  90. 

  91. static void SwI2c_Sda_Config_Input_mode(void)
    

  92. {
    

  93.         GPIO_InitType GPIO_InitStructure;
    

  94.         
    

  95.         /* Assign default value to GPIO_InitStructure structure */
    

  96.         GPIO_Structure_Initialize(&GPIO_InitStructure);
    


  97. 

  98.         /* Select the GPIO pin to control */
    

  99.         GPIO_InitStructure.Pin                  = SWI2C1_SDA_PIN;
    

  100.         /* Set pin mode to general push-pull output */
    

  101.         GPIO_InitStructure.GPIO_Mode            = GPIO_MODE_INPUT;
    

  102.     GPIO_InitStructure.GPIO_Pull            = GPIO_PULL_UP;
    

  103.         /* Set the pin drive current to 4MA*/
    

  104.         GPIO_InitStructure.GPIO_Current         = GPIO_DS_4MA;
    

  105.         GPIO_InitStructure.GPIO_Slew_Rate         = GPIO_SLEW_RATE_FAST;
    

  106.         /* Initialize GPIO */
    

  107.         GPIO_Peripheral_Initialize(SWI2C1_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);
    

  108. }
    


  109. 

  110. void SwI2c_Start(void)
    

  111. {
    

  112.     SWI2C1_SCL_LOW;                                                         //  先使SCL = 0, 为SDA上的电平改变做准备
    

  113.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  114.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                                         //  SDA = 1
    

  115.     SwI2c_Sda_Config_Output_mode();                      //  sda OD 初始化输出1,
    

  116.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                                         //  SDA = 1, 此时SDA的电平变化对通讯双方没有影响
    

  117.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  118.     SWI2C1_SCL_HIGH;                                                         //  SCL = 1
    

  119.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  120.     SWI2C1_SDA_LOW;                                                         //  SDA=0,产生下降沿,启动IIC通讯
    

  121.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  122.     SWI2C1_SCL_LOW;                                                                //  SCL=0,为SDA上的电平改变做准备
    

  123.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  124. }
    


  125. 

  126. void SwI2c_Stop(void)                                                        //停止信号
    

  127. {
    

  128.         SWI2C1_SCL_LOW ;                                                         //  先使SCL = 0, 为SDA上的电平改变做准备
    

  129.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  130.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                                         //  SDA = 1
    

  131.     SwI2c_Sda_Config_Output_mode();                      //  sda OD 初始化输出1,
    

  132.     SWI2C1_SDA_HIGH;
    

  133.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  134.     SWI2C1_SDA_LOW;                                                         //  SDA=0,此时SDA的电平变化对通讯双方没有影响
    

  135.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  136.     SWI2C1_SCL_HIGH;                                                         //  SCL=1
    

  137.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  138.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                                         //  SDA=1,结束IIC通讯
    

  139.     SwI2c_Delay_Us(2);                                //  SDA在结束后维持在高电平,如果有干扰脉冲产生而使得SDA
    

  140.                                                                //  变低,则干扰过后会恢复高电平. 此时SCL如果因干扰而处于
    

  141.     return;   
    

  142. }
    


  143. 

  144. MI_U8 SwI2c_Wait_Ack(void)                                                //等待应答信号：0-应答；1-非应答
    

  145. {
    

  146.     MI_U8 uc_time = 0;
    

  147.         SwI2c_Sda_Config_Input_mode();                                 //SDA定义为输入 
    


  148. 

  149.         SWI2C1_SDA_HIGH;
    

  150.         SwI2c_Delay_Us(1); 
    

  151.         SWI2C1_SCL_HIGH;
    

  152.         SwI2c_Delay_Us(1);
    


  153. 

  154.     while (SWI2C1_SDA_READ)
    

  155.     {
    

  156.         uc_time++;
    

  157.         if (uc_time > 250)
    

  158.         {
    

  159.             SwI2c_Stop();
    

  160.             return 1;
    

  161.         }
    

  162.     }
    

  163.         SWI2C1_SCL_LOW;
    

  164.         return 0; 
    

  165. } 
    


  166. 

  167. void SwI2c_Ack(void)                                        //产生 ACK 应答
    

  168. { 
    

  169.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                         //  SDA = 1
    

  170.     SwI2c_Sda_Config_Output_mode();     //  sda OD 初始化输出1,
    

  171.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                         //  SDA输出高电平
    

  172.     SWI2C1_SDA_LOW;                                         //  清SDA="0",CPU发低电平确认信号,
    

  173.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  174.     SWI2C1_SCL_HIGH;                                         //  置SCL="1", 产生上升沿,发送一位确认数据
    

  175.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  176.     SWI2C1_SCL_LOW;                                         //  清SCL="0",为SDA上的电平改变做准备
    

  177.     return;
    

  178. }
    


  179. 

  180. void Swi2c_No_Ack(void)                                        //产生 NACK 非应答
    

  181. { 
    

  182.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                         //  SDA = 1
    

  183.     SwI2c_Sda_Config_Output_mode();            //  sda OD 初始化输出1,
    

  184.     SWI2C1_SDA_HIGH;                                         //  置SDA=1, CPU发"高电平非应答确认"信号
    

  185.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  186.     SWI2C1_SCL_HIGH;                                         //  置SCL="1", 产生上升沿,发送一位确认数据
    

  187.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  188.     SWI2C1_SCL_LOW;                                         //  清SCL="0",为SDA上的电平改变做准备
    

  189.     return;
    

  190. } 
    


  191. 

  192. //IIC 发送一个字节
    

  193. MI_BOOL SwI2c_Write_Byte(MI_U8 data)
    

  194. { 
    

  195.     MI_U8 m;                        //  SDA = 1
    

  196.     SwI2c_Sda_Config_Output_mode(); //  sda OD 初始化输出1,
    


  197. 

  198.     for (m = 0; m < 8; m++)
    

  199.     {
    

  200.         SWI2C1_SCL_LOW;                         //  SCL=0,为SDA上的电平改变做准备
    

  201.         SwI2c_Delay_Us(2);
    


  202. 

  203.         if (data & BIT7)                         //  由最高位开始发送
    

  204.         {
    

  205.             SWI2C1_SDA_HIGH;
    

  206.         }
    

  207.         else
    

  208.         {
    

  209.             SWI2C1_SDA_LOW;
    

  210.         }
    


  211. 

  212.         SwI2c_Delay_Us(2);
    

  213.         SWI2C1_SCL_HIGH;                         //  SCL="1",产生上升沿,发送一位数据
    

  214.         SwI2c_Delay_Us(2);
    

  215.         data <<= 1;
    

  216.     }
    


  217. 

  218.     SWI2C1_SCL_LOW;                                 //  清SCL="0",产生下降沿, 器件使SDA="0"
    

  219.     SwI2c_Delay_Us(2);
    

  220.     SwI2c_Sda_Config_Input_mode();         //  SDA改为输入,准备接收确认应答
    


  221. 

  222.     SWI2C1_SCL_HIGH;                                 //  SCL="1",让CPU在此期间读取SDA上的信号
    


  223. 

  224.     for (m = 0; m < 8; m++)
    

  225.     {
    

  226.         SwI2c_Delay_Us(2);
    


  227. 

  228.         if (SWI2C1_SDA_READ == 0)
    

  229.         {
    

  230.             SWI2C1_SCL_LOW;                 //  清SCL="0",为SDA上的电平改变做准备
    

  231.             SwI2c_Delay_Us(2);
    

  232.             return MI_TRUE;                         //  收到正确的低电平应答
    

  233.         }
    

  234.     }
    


  235. 

  236.         SWI2C1_SCL_LOW;                                 //  清SCL="0",为SDA上的电平改变做准备
    

  237.     return MI_FALSE;  
    

  238. } 
    


  239. 

  240. //读一个字节
    

  241. MI_U8 SwI2c_Read_Byte()
    

  242. {
    

  243.     MI_U8 m, data;
    


  244. 

  245.     SwI2c_Sda_Config_Input_mode();         //  SDA改为输入,准备接收数据
    

  246.     data = 0;
    


  247. 

  248.     for (m = 0; m < 8; m++)
    

  249.     {
    

  250.         SWI2C1_SCL_LOW;                         //  SCL="0",产生下降沿, 器件串出一位数据
    

  251.         SwI2c_Delay_Us(2);
    

  252.         SWI2C1_SCL_HIGH;                         //  置SCL="1", 让CPU在此期间读取SDA上的信号
    

  253.         SwI2c_Delay_Us(2);
    

  254.         data <<= 1;
    


  255. 

  256.         if (SWI2C1_SDA_READ)
    

  257.         {
    

  258.             data |= BIT0;
    

  259.         }
    

  260.         else
    

  261.         {
    

  262.             data &= (~BIT0);
    

  263.         }
    

  264.     }
    


  265. 

  266.     SWI2C1_SCL_LOW;                                 //  清SCL="0",为SDA上的电平改变做准备
    

  267.     return data;
    

  268. }
    


  269. 

  270. MI_BOOL SwI2c_Device_Write_Data(MI_U8 device_addr,MI_U8 *reg_addr,
    

  271.                                     uint16_t reg_len,const MI_U8 *buf,MI_U8 len)
    

  272. {
    

  273.            SwI2c_Start();
    

  274.     SwI2c_Write_Byte(device_addr);
    


  275. 

  276.         while (reg_len != 0)
    

  277.     {
    

  278.         if (SwI2c_Write_Byte(*reg_addr++) == MI_FALSE) //  发送一字节数据
    

  279.         {
    

  280.             SwI2c_Stop();
    

  281.             return MI_FALSE;
    

  282.         }
    

  283.         reg_len--;
    

  284.     }
    


  285. 

  286.     while (len != 0)
    

  287.     {
    

  288.         if (SwI2c_Write_Byte( *buf++) == MI_FALSE) //  发送一字节数据
    

  289.         {
    

  290.             SwI2c_Stop();
    

  291.             return MI_FALSE;
    

  292.         }
    

  293.         len--;
    

  294.     }
    


  295. 

  296.     SwI2c_Stop();
    

  297.     return MI_TRUE;
    

  298. }
    


  299. 

  300. MI_U8 SwI2c_Device_Read_Data(MI_U8 device_addr,MI_U8 *reg_addr,
    

  301.                                     uint16_t reg_len, MI_U8 *buf,MI_U8 len)
    

  302. {
    

  303.     SwI2c_Start();
    

  304.     SwI2c_Write_Byte(device_addr);
    

  305.     while (reg_len != 0)
    

  306.     {
    

  307.         if (SwI2c_Write_Byte(*reg_addr++) == MI_FALSE) //  发送一字节数据
    

  308.         {
    

  309.             SwI2c_Stop();
    

  310.             return MI_FALSE;
    

  311.         }
    

  312.         reg_len--;
    

  313.     }
    


  314. 

  315.     SwI2c_Start();
    

  316.     SwI2c_Write_Byte(device_addr + 1);
    


  317. 

  318.     while (1)
    

  319.     {
    

  320.         *buf++ = SwI2c_Read_Byte();                                        //  接收一字节
    

  321.         len--;
    


  322. 

  323.         if (0 == len)
    

  324.         {
    

  325.             break;
    

  326.         }
    

  327.         SwI2c_Ack();                                                                 //  未读完,CPU发低电平确认应答信号,以便读取下8位数据
    

  328.     }
    


  329. 

  330.     Swi2c_No_Ack();                                                                 //  已读完所有的数据,CPU发"高电平非应答确认"信号
    

  331.     SwI2c_Stop();
    

  332.     return MI_TRUE;
    

  333. }

.h文件

复制
  1. #ifndef _SWI2C_H__
    

  2. #define _SWI2C_H__
    


  3. 


  4. 

  5. void SwI2c_Gpio_Init(void);
    

  6. MI_U8 SwI2c_Device_Read_Data(MI_U8 device_addr,MI_U8 *reg_addr,
    

  7.                                     uint16_t reg_len,MI_U8 *buf,MI_U8 len);
    

  8. MI_BOOL SwI2c_Device_Write_Data(MI_U8 device_addr,MI_U8 *reg_addr,
    

  9.                                     uint16_t reg_len,const MI_U8 *buf,MI_U8 len);                       
    

  10. #endif  //_SWI2C_H__

3、延时函数换成自己的即可，楼主为了准确性，延时函数开了一个定时器。
prescaler = 64-1 ,1us加一次，Period设置最大，最大延时数就是这个。
相应代码如下

复制
  1. void TIM3_Init(void)
    

  2. {
    

  3.     RCC_APB1_Peripheral_Clock_Enable(RCC_APB1_PERIPH_TIM3);
    

  4.     TIM_TimeBaseInitType TIM_TimeBaseStructure;
    

  5.     TIM_Base_Struct_Initialize(&TIM_TimeBaseStructure);
    

  6.     TIM_TimeBaseStructure.Period    = 65535-1;
    

  7.     TIM_TimeBaseStructure.Prescaler = 64-1;
    

  8.     TIM_TimeBaseStructure.ClkDiv    = 0;
    

  9.     TIM_TimeBaseStructure.CntMode   = TIM_CNT_MODE_UP;
    


  10. 

  11.     TIM_Base_Initialize(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);  
    

  12.     TIM_Base_Reload_Mode_Set(TIM2, TIM_PSC_RELOAD_MODE_IMMEDIATE);
    

  13. }
    


  14. 

  15. void TIM3_Delay_Us(__IO uint32_t us)
    

  16. {
    

  17.     TIM_Base_Count_Set(TIM3,0);
    

  18.     TIM_On(TIM3);
    

  19.     while(TIM_Base_Count_Get(TIM3) < us);
    

  20.     TIM_Off(TIM3);
    

  21. }



回复 赏

举报

申小林一号 发表于 2024-10-30 20:34 | 显示全部楼层
软件一致性很强
回复 赏

举报

返回列表 发新帖
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

菜鸟的第一步

60

主题

459

帖子

1

粉丝
快速回复 在线客服 返回列表 返回顶部