SWM260模拟IIC

1万 · 2023-2-15 09:20

模拟IIC的程序代码到处都是，我用的一个在ST的板子上已经验证过的IIC程序移植到SWM260上；

结果，怎么都出不来想要的结果，示波器看波形也是对的，百思不得其解，查了好久好久，最后找到了华芯微特官方给的GPIO初始化操作的的函数上了；

SWM260的GPIO初始化函数如下：

/******************************************************************************************************************************************
* 函数名称: GPIO_Init()
* 功能说明: 引脚初始化，包含引脚方向、上拉、下拉、开漏
* 输入: GPIO_TypeDef * GPIOx       指定GPIO端口，有效值包括GPIOA、GPIOB、GPIOC、GPIOD
* uint32_t n          指定GPIO引脚，有效值包括PIN0、PIN1、PIN2、... ... PIN14、PIN15
* uint32_t dir          引脚方向，0 输入       1 输出
* uint32_t pull_up    上拉使能
* uint32_t pull_down    下拉使能
* uint32_t open_drain    开漏使能
* 输出: 无
* 注意事项: 无
******************************************************************************************************************************************/
void GPIO_Init(GPIO_TypeDef * GPIOx, uint32_t n, uint32_t dir, uint32_t pull_up, uint32_t pull_down, uint32_t open_drain)
{
switch((uint32_t)GPIOx)
{
case ((uint32_t)GPIOA):
SYS->CLKEN0 |= (0x01 << SYS_CLKEN0_GPIOA_Pos);

PORT_Init(PORTA, n, 0, 1); //PORTA.PINn引脚配置为GPIO功能，数字输入开启
if(dir == 1)
{
GPIOA->DIR |= (0x01 << n);
}
else
{
GPIOA->DIR &= ~(0x01 << n);
}

if(pull_up == 1)    PORT->PORTA_PULLU |=  (1 << n);
else                PORT->PORTA_PULLU &= ~(1 << n);
if(pull_down == 1) PORT->PORTA_PULLD |=  (1 << n);
else                PORT->PORTA_PULLD &= ~(1 << n);
if(open_drain == 1)  PORT->PORTA_OPEND |=  (1 << n);
else                PORT->PORTA_OPEND &= ~(1 << n);
break;

case ((uint32_t)GPIOB):
SYS->CLKEN0 |= (0x01 << SYS_CLKEN0_GPIOB_Pos);

PORT_Init(PORTB, n, 0, 1);
if(dir == 1)
{
GPIOB->DIR |=  (0x01 << n);
}
else
{
GPIOB->DIR &= ~(0x01 << n);
}

if(pull_up == 1)    PORT->PORTB_PULLU |=  (1 << n);
else                PORT->PORTB_PULLU &= ~(1 << n);
if(pull_down == 1) PORT->PORTB_PULLD |=  (1 << n);
else                PORT->PORTB_PULLD &= ~(1 << n);
if(open_drain == 1)  PORT->PORTB_OPEND |=  (1 << n);
else                PORT->PORTB_OPEND &= ~(1 << n);
break;

case ((uint32_t)GPIOC):
SYS->CLKEN0 |= (0x01 << SYS_CLKEN0_GPIOC_Pos);

PORT_Init(PORTC, n, 0, 1);
if(dir == 1)
{
GPIOC->DIR |=  (0x01 << n);
}
else
{
GPIOC->DIR &= ~(0x01 << n);
}

if(pull_up == 1)    PORT->PORTC_PULLU |=  (1 << n);
else                PORT->PORTC_PULLU &= ~(1 << n);
if(pull_down == 1) PORT->PORTC_PULLD |=  (1 << n);
else                PORT->PORTC_PULLD &= ~(1 << n);
if(open_drain == 1)  PORT->PORTC_OPEND |=  (1 << n);
else                PORT->PORTC_OPEND &= ~(1 << n);
break;

case ((uint32_t)GPIOD):
SYS->CLKEN0 |= (0x01 << SYS_CLKEN0_GPIOD_Pos);

PORT_Init(PORTD, n, 0, 1);
if(dir == 1)
{
GPIOD->DIR |=  (0x01 << n);
}
else
{
GPIOD->DIR &= ~(0x01 << n);
}

if(pull_up == 1)    PORT->PORTD_PULLU |=  (1 << n);
else                PORT->PORTD_PULLU &= ~(1 << n);
if(pull_down == 1) PORT->PORTD_PULLD |=  (1 << n);
else                PORT->PORTD_PULLD &= ~(1 << n);
if(open_drain == 1)  PORT->PORTD_OPEND |=  (1 << n);
else                PORT->PORTD_OPEND &= ~(1 << n);
break;
}
}

都是对寄存器的操作封装，问题部分如下：

IIC初始化时IO需要设置为开漏输出，习惯上还要设置上拉，但该初始化语句采用的else if会导致初始化时只执行上拉，不执行开漏输出，导致模拟IIC失败；

附SWM260的模拟IIC代码，测试可用

/******************************************************************************
* @ File name --> iic.h
* @ Brief    --> MCU模拟IIC通讯函数
* @          --> 要改变传输频率，请修改延时函数中的数值即可
******************************************************************************/

#ifndef _iic_h_
#define _iic_h_

/******************************************************************************
                              外部函数头文件
******************************************************************************/
#include "SWM260.h"
#include "SWM260_gpio.h"
#include "SWM260_port.h"

/******************************************************************************
                              外部引脚修改区
******************************************************************************/

#if 0
/*  IIC_SCL时钟端口、引脚定义 */
#define IIC_SCL_PORT GPIOB
#define IIC_SCL_PIN PIN11
/*  IIC_SDA时钟端口、引脚定义 */
#define IIC_SDA_PORT GPIOB
#define IIC_SDA_PIN PIN10
#else
/*  IIC_SCL时钟端口、引脚定义 */
#define IIC_SCL_PORT GPIOA
#define IIC_SCL_PIN PIN10
/*  IIC_SDA时钟端口、引脚定义 */
#define IIC_SDA_PORT GPIOA
#define IIC_SDA_PIN PIN11

#endif

#define IIC_SCL_High GPIO_SetBit(IIC_SCL_PORT,IIC_SCL_PIN)// 输出高电平
#define IIC_SCL_Low GPIO_ClrBit(IIC_SCL_PORT,IIC_SCL_PIN)// 输出低电平

#define IIC_SDA_High GPIO_SetBit(IIC_SDA_PORT,IIC_SDA_PIN)// 输出高电平
#define IIC_SDA_Low GPIO_ClrBit(IIC_SDA_PORT,IIC_SDA_PIN)// 输出低电平
#define IIC_SDA_Read GPIO_GetBit(IIC_SDA_PORT,IIC_SDA_PIN)

/******************************************************************************
                           对于低速晶振的支持
                  是否使用延时函数进行调整通讯频率
******************************************************************************/

#define _USER_DELAY_CLK 0 //定义了则使用延时调整通讯频率
//0：不使用延时函数调整通讯频率，对于低速MCU时候用
//1：使用延时函数调整通讯频率，对于高速MCU时候用

/******************************************************************************
                              位带操作
******************************************************************************/
//#define IIC_SCL PBout(6)
//#define IIC_SDA PBout(7) //IIC发送数据用
//#define IN_SDA PBin(7)       //IIC读取数据用

/******************************************************************************
                           通讯频率延时函数
                  需要调整通讯频率的请修改此函数值即可
******************************************************************************/

#if _USER_DELAY_CLK==1 //定义了则使用

#define IIC_Delay()                delay_us(2) //要改变请修改delay_us()中的数值即可

#endif

/******************************************************************************
                              外部功能函数
******************************************************************************/

void IIC_GPIO_Init(void);       //GPIO初始化

void IIC_Start(void);          //IIC启动

void IIC_Stop(void);          //IIC停止

void IIC_Ack(uint8_t a);             //主机向从机发送应答信号

uint8_t IIC_Write_Byte(uint8_t dat);       //向IIC总线发送一个字节数据

uint8_t IIC_Read_Byte(void);          //从IIC总线上读取一个字节数据

#endif  /* end iic.h */

#include "iic.h"

void delay_us(uint16_t ms)
{
uint16_t i;
while(ms--)
for(i=0;i<6;i++) __NOP(); //等待
}
/******************************************************************************
* Function Name --> IIC_GPIO_Init
* Description --> GPIO初始化
* Input       --> none
* Output       --> none
* Reaturn    --> none
GPIO_InitStruct.Pin = OUT2_Pin;
GPIO_InitStruct.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStruct.Pull = GPIO_PULLDOWN;
GPIO_InitStruct.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_LOW;
HAL_GPIO_Init(OUT2_GPIO_Port, &GPIO_InitStruct);
******************************************************************************/
void IIC_GPIO_Init(void)
{
// PORT_Init(PORTB, IIC_SCL_PIN, PORTB_PIN11_GPIO, 1);
// PORT_Init(PORTB, IIC_SDA_PIN, PORTB_PIN10_GPIO, 1);
//
GPIO_Init(IIC_SCL_PORT, IIC_SCL_PIN, 1, 0, 0, 1); //PC12接LED 引脚方向,0输入,1输出;上拉使能;下拉使能;开漏使能
GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN, 1, 0, 0, 1); //PC12接LED 引脚方向,0输入,1输出;上拉使能;下拉使能;开漏使能

// PORT_Init(PORTB, PIN11, PORTB_PIN11_I2C4_SCL, 1); //GPIOB.11配置为I2C4 SCL引脚
// PORT->PORTB_PULLU |= (1 << PIN11); //必须使能上拉，用于模拟开漏
// PORT_Init(PORTB, PIN10, PORTB_PIN10_I2C4_SDA, 1); //GPIOB.10配置为I2C4 SDA引脚
// PORT->PORTB_PULLU |= (1 << PIN10); //必须使能上拉，用于模拟开漏

IIC_SDA_High;  //置IIC总线空闲
IIC_SCL_High;
}

/******************************************************************************
* Function Name --> SDA_OUT
* Description --> SDA输出配置
******************************************************************************/
void IIC_SDA_OUT(void)
{

GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN, 1, 0, 0, 1); //PC12接LED 引脚方向,0输入,1输出;上拉使能;下拉使能;开漏使能

// SYS->CLKEN0 |= (0x01 << SYS_CLKEN0_GPIOB_Pos);
// IIC_SDA_PORT->DIR |=  0x400; //输出
// GPIOB->DIR |=  (0x01 << IIC_SDA_PIN); //输出
//  GPIOB->DIR &= ~(0x01 << IIC_SDA_PIN); //输入
}

/******************************************************************************
* Function Name --> SDA_IN
* Description --> SDA输入配置
******************************************************************************/
void IIC_SDA_IN(void)
{
// GPIOB->DIR &= ~(0x01 << IIC_SDA_PIN); //输入
GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN, 0, 0, 0, 1); //PC12接LED 引脚方向,0输入,1输出;上拉使能;下拉使能;开漏使能
}

/******************************************************************************
* Function Name --> IIC启动
* Description --> SCL高电平期间，SDA由高电平突变到低电平时启动总线
*                SCL: __________
*                               \__________
*                SDA: _____
*                            \_______________
******************************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
IIC_SDA_OUT(); //设置成输出

IIC_SDA_High; //为SDA下降启动做准备
IIC_SCL_High; //在SCL高电平时，SDA为下降沿时候总线启动

#if _USER_DELAY_CLK==1  /* 定义了则使用延时函数来改变通讯频率 */

IIC_Delay();
IIC_SDA_Low; //突变，总线启动
IIC_Delay();
IIC_SCL_Low;
IIC_Delay();

#else  /* 否则不使用延时函数改变通讯频率 */

IIC_SDA_Low; //突变，总线启动
IIC_SCL_Low;

#endif  /* end __USER_DELAY_CLK */
}

/******************************************************************************
* Function Name --> IIC停止
* Description --> SCL高电平期间，SDA由低电平突变到高电平时停止总线
*                SCL: ____________________
*                               __________
*                SDA: _________/
* Input       --> none
* Output       --> none
* Reaturn    --> none
******************************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
IIC_SDA_OUT(); //设置成输出

IIC_SDA_Low; //为SDA上升做准备

#if _USER_DELAY_CLK==1  /* 定义了则使用延时函数来改变通讯频率 */

IIC_Delay();
IIC_SCL_High; //在SCL高电平时，SDA为上升沿时候总线停止
IIC_Delay();
IIC_SDA_High; //突变，总线停止
IIC_Delay();

#else  /* 否则不使用延时函数改变通讯频率 */

IIC_SCL_High; //在SCL高电平时，SDA为上升沿时候总线停止
IIC_SDA_High; //突变，总线停止

#endif  /* end __USER_DELAY_CLK */
}

/******************************************************************************
* Function Name --> 主机向从机发送应答信号
* Description --> none
* Input       --> a：应答信号
*                   0：应答信号
*                   1：非应答信号
* Output       --> none
* Reaturn    --> none
******************************************************************************/
void IIC_Ack(uint8_t a)
{
IIC_SDA_OUT(); //设置成输出

if(a) IIC_SDA_High; //放上应答信号电平
else IIC_SDA_Low;

#if _USER_DELAY_CLK==1  /* 定义了则使用延时函数来改变通讯频率 */

IIC_Delay();
IIC_SCL_High; //为SCL下降做准备
IIC_Delay();
IIC_SCL_Low; //突变，将应答信号发送过去
IIC_Delay();

#else  /* 否则不使用延时函数改变通讯频率 */

IIC_SCL_High; //为SCL下降做准备
IIC_SCL_Low; //突变，将应答信号发送过去

#endif  /* end __USER_DELAY_CLK */
}

/******************************************************************************
* Function Name --> 向IIC总线发送一个字节数据
* Description --> none
* Input       --> dat：要发送的数据
* Output       --> none
* Reaturn    --> ack：返回应答信号
******************************************************************************/
uint8_t IIC_Write_Byte(uint8_t dat)
{
uint8_t i;
uint8_t iic_ack=0; //iic应答标志

IIC_SDA_OUT(); //设置成输出

for(i = 0;i < 8;i++)
{
if(dat & 0x80) IIC_SDA_High; //判断发送位，先发送高位
else IIC_SDA_Low;

#if _USER_DELAY_CLK==1  /* 定义了则使用延时函数来改变通讯频率 */

IIC_Delay();
IIC_SCL_High; //为SCL下降做准备
IIC_Delay();
IIC_SCL_Low; //突变，将数据位发送过去
dat<<=1; //数据左移一位
} //字节发送完成，开始接收应答信号

IIC_SDA_High; //释放数据线

IIC_SDA_IN(); //设置成输入

IIC_Delay();
IIC_SCL_High; //为SCL下降做准备
IIC_Delay();

#else  /* 否则不使用延时函数改变通讯频率 */

IIC_SCL_High; //为SCL下降做准备
IIC_SCL_Low; //突变，将数据位发送过去
dat<<=1; //数据左移一位
} //字节发送完成，开始接收应答信号

IIC_SDA_High; //释放数据线

IIC_SDA_IN(); //设置成输入

IIC_SCL_High; //为SCL下降做准备

#endif  /* end __USER_DELAY_CLK */

iic_ack |= IIC_SDA_Read; //读入应答位
IIC_SCL_Low;
return iic_ack; //返回应答信号
}

/******************************************************************************
* Function Name --> 从IIC总线上读取一个字节数据
* Description --> none
* Input       --> none
* Output       --> none
* Reaturn    --> x：读取到的数据
******************************************************************************/
uint8_t IIC_Read_Byte(void)
{
uint8_t i;
uint8_t x=0;

IIC_SDA_High; //首先置数据线为高电平

IIC_SDA_IN(); //设置成输入

for(i = 0;i < 8;i++)
{
x <<= 1; //读入数据，高位在前

#if _USER_DELAY_CLK==1  /* 定义了则使用延时函数来改变通讯频率 */

IIC_Delay();
IIC_SCL_High; //突变
IIC_Delay();

if(IIC_SDA_Read) x |= 0x01; //收到高电平

IIC_SCL_Low;
IIC_Delay();
} //数据接收完成

#else  /* 否则不使用延时函数改变通讯频率 */

IIC_SCL_High; //突变

if(IIC_SDA_Read) x |= 0x01; //收到高电平

IIC_SCL_Low;
} //数据接收完成

#endif  /* end __USER_DELAY_CLK */

IIC_SCL_Low;

return x; //返回读取到的数据
}

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