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[AT32A403A] AT32F403A基于V2库 io模拟iic读写AT24C04

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 楼主| 药无尘 发表于 2024-3-7 16:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
模拟, iic, ic, IO模拟, IO
概述
         本文主要是使用AT32F403A开发板，基于V2库实现通过io模拟iic读写AT24C04功能。

         串口工具使用的Atlink-ez自带的串口功能。

         工程建立、调试工具配置在前面章节有详细介绍。

硬件
        硬件方面使用的是参考官方AT32F437 SURF 板子而设计的一个AT32F403A开发板，板子上的芯片是AT32F403AVGT7的型号，开发板上面还板载了一个atlink-ez的仿真器，atlink-ez除了可以在线仿真和下载之外还有一个串口的功能，硬件上是通过跳线帽接到了MCU的串口1，pa9/10上面。
概述
         本文主要是使用AT32F403A开发板，基于V2库实现通过io模拟iic读写AT24C04功能。

         串口工具使用的Atlink-ez自带的串口功能。

         工程建立、调试工具配置在前面章节有详细介绍。

IIC
         IIC是很常用的一种串行总线协议，总线上可挂设多个主从机。 IIC使用两条线在主控制器和从机之间进行数据通信。一条是SCL(串行时间线)，另一条是SDA(串行数据线)，这两条数据线需要上拉电阻，总线空闲的时候SCL和SDA处于高电平。

         IIC是支持多从机的，也就是一个IIC控制器下可以挂多个IIC从设备，这些不同的IIC从设备有不同的器件地址，这样IIC主控制器就可以通过IIC设备的器件地址访问指定的IIC设备。具体的协议时钟等可网上查找相关资料。

AT24C02
         AT24C02是一颗2Kb的存储芯片，也就是容量大小为256字节。地址是1010xxxx,低四位里面的高三位是由硬件的A0/1/2来决定的，拉高时为1，拉低为0，最低位就是读写位，0为写，1为读。

初始化   
         本文使用的是AT32F403A的PB14和PB15来模拟IIC的时序，设置IO为复用开漏输出模式。

         由于AT24C02的三个地址硬件上都是拉到地，所以地址为0xA0。

         驱动软件部分就是通过对IO的拉高拉低，以及读取值等操作，实现iic的时序，包括开始时序，停止时序，ack、no ack、等待ack，发送时序，接收时序等，想要了解的可去看源码，同时此驱动代码是从雅特力官网获取的然后修改io部分。

        IO宏定义如下：  （使用不同的io的时候，直接修改为对应的IO即可。）  
8431665e97fffd962d.png
初始化代码
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  1. /** 
    

  2.   * [url=home.php?mod=space&uid=247401]@brief[/url]  i2c gpio initialization.
    

  3.   * @param  none.
    

  4.   * @retval none.
    

  5.   */
    

  6. void i2c_config(void)
    

  7. {
    

  8.   gpio_init_type gpio_initstructure;
    

  9.   
    

  10.   /* i2c gpio clock enable */ 
    

  11.   crm_periph_clock_enable(I2Cx_SCL_GPIO_CLK, TRUE);
    

  12.   crm_periph_clock_enable(I2Cx_SDA_GPIO_CLK, TRUE);
    

  13.   
    

  14.   I2C_SDA_HIGH();
    

  15.   
    

  16.   I2C_SCL_HIGH();
    

  17.   
    

  18.   /* gpio configuration */  
    

  19.   gpio_initstructure.gpio_out_type       = GPIO_OUTPUT_OPEN_DRAIN;  
    

  20.   gpio_initstructure.gpio_pull           = GPIO_PULL_UP;  
    

  21.   gpio_initstructure.gpio_mode           = GPIO_MODE_OUTPUT;  
    

  22.   gpio_initstructure.gpio_drive_strength = GPIO_DRIVE_STRENGTH_MODERATE;
    

  23.  
    

  24.   /* configure i2c pins: scl */    
    

  25.   gpio_initstructure.gpio_pins = I2Cx_SCL_PIN;
    

  26.   gpio_init(I2Cx_SCL_GPIO_PORT, &gpio_initstructure);
    

  27.  
    

  28.   /* configure i2c pins: sda */     
    

  29.   gpio_initstructure.gpio_pins = I2Cx_SDA_PIN;
    

  30.   gpio_init(I2Cx_SDA_GPIO_PORT, &gpio_initstructure);
    

  31. }
驱动代码

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  1. /** 
    

  2.   * @brief  used to set the i2c clock frequency.
    

  3.   * @param  none.
    

  4.   * @retval none.
    

  5.   */
    

  6. void i2c_delay(void)
    

  7. {
    

  8.   delay_us(5);
    

  9. }
    

  10.  
    

  11. /** 
    

  12.   * @brief  used to generate start conditions.
    

  13.   * @param  none.
    

  14.   * @retval none.
    

  15.   */
    

  16. void i2c_start(void)
    

  17. {
    

  18.   i2c_delay();
    

  19.   
    

  20.   I2C_SDA_HIGH();
    

  21.   I2C_SCL_HIGH();
    

  22.   i2c_delay();
    

  23.   
    

  24.   I2C_SDA_LOW();
    

  25.   i2c_delay();
    

  26.   
    

  27.   I2C_SCL_LOW();
    

  28. }
    

  29.  
    

  30. /** 
    

  31.   * @brief  used to generate stop conditions.
    

  32.   * @param  none.
    

  33.   * @retval none.
    

  34.   */
    

  35. void i2c_stop(void)
    

  36. {
    

  37.   I2C_SCL_LOW();
    

  38.   I2C_SDA_LOW();  
    

  39.   i2c_delay();
    

  40.   
    

  41.   I2C_SCL_HIGH();
    

  42.   i2c_delay();
    

  43.   
    

  44.   I2C_SDA_HIGH();
    

  45.   i2c_delay();
    

  46. }
    

  47.  
    

  48. /** 
    

  49.   * @brief  used to generate ack conditions.
    

  50.   * @param  none.
    

  51.   * @retval none.
    

  52.   */
    

  53. void i2c_ack(void)
    

  54. {
    

  55.   I2C_SCL_LOW();
    

  56.   I2C_SDA_LOW();
    

  57.   i2c_delay();
    

  58.   
    

  59.   I2C_SCL_HIGH();
    

  60.   i2c_delay();
    

  61.   
    

  62.   I2C_SCL_LOW();
    

  63. }
    

  64.  
    

  65. /** 
    

  66.   * @brief  used to generate nack conditions.
    

  67.   * @param  none.
    

  68.   * @retval none.
    

  69.   */
    

  70. void i2c_no_ack(void)
    

  71. {
    

  72.   I2C_SCL_LOW();
    

  73.   I2C_SDA_HIGH();
    

  74.   i2c_delay();
    

  75.   
    

  76.   I2C_SCL_HIGH();
    

  77.   i2c_delay();
    

  78.   
    

  79.   I2C_SCL_LOW();
    

  80. }
    

  81.  
    

  82. /** 
    

  83.   * @brief  used to wait ack conditions.
    

  84.   * @param  none.
    

  85.   * @retval ack receive status.
    

  86.   *         - 1: no ack received.
    

  87.   *         - 0: ack received.
    

  88.   */
    

  89. uint8_t i2c_wait_ack(uint8_t timeout)
    

  90. {
    

  91.   I2C_SCL_LOW();
    

  92.   I2C_SDA_HIGH();  
    

  93.   
    

  94.   i2c_delay();
    

  95.   
    

  96.   while(timeout)
    

  97.   {
    

  98.     if (I2C_SDA_READ() == 0)
    

  99.     {
    

  100.       I2C_SCL_HIGH(); 
    

  101.       
    

  102.       i2c_delay(); 
    

  103.       
    

  104.       I2C_SCL_LOW();
    

  105.       
    

  106.       return 0;
    

  107.     }
    

  108.     
    

  109.     i2c_delay();
    

  110.     
    

  111.     timeout--;
    

  112.   }  
    

  113.  
    

  114.   I2C_SCL_HIGH(); 
    

  115.   i2c_delay();      
    

  116.  
    

  117.   I2C_SCL_LOW();
    

  118.   
    

  119.   i2c_delay();  
    

  120.   
    

  121.   return 1;
    

  122. }
    

  123.  
    

  124. /** 
    

  125.   * @brief  send a byte.
    

  126.   * @param  data: byte to be transmitted.
    

  127.   * @retval none.
    

  128.   */
    

  129. void i2c_send_byte(uint8_t data)
    

  130. {
    

  131.   uint8_t i = 8;
    

  132.   
    

  133.   while (i--)
    

  134.   {
    

  135.     I2C_SCL_LOW();
    

  136.     
    

  137.     if (data & 0x80)
    

  138.     {
    

  139.       I2C_SDA_HIGH();    
    

  140.     }
    

  141.     else
    

  142.     {
    

  143.       I2C_SDA_LOW();    
    

  144.     }    
    

  145.     
    

  146.     i2c_delay();
    

  147.  
    

  148.     data <<= 1;
    

  149.     
    

  150.     I2C_SCL_HIGH();
    

  151.     i2c_delay();
    

  152.   }
    

  153.   
    

  154.   I2C_SCL_LOW();
    

  155.   I2C_SDA_HIGH();    
    

  156. }
    

  157.  
    

  158. /** 
    

  159.   * @brief  receive a byte.
    

  160.   * @param  data: byte to be received.
    

  161.   * @retval none.
    

  162.   */
    

  163. uint8_t i2c_receive_byte(void)
    

  164. {
    

  165.   uint8_t i = 8;
    

  166.   uint8_t byte = 0;
    

  167.  
    

  168.   I2C_SDA_HIGH();
    

  169.   
    

  170.   while (i--) 
    

  171.   {
    

  172.     byte <<= 1;
    

  173.     
    

  174.     I2C_SCL_LOW();
    

  175.     i2c_delay();
    

  176.     
    

  177.     I2C_SCL_HIGH();
    

  178.     i2c_delay();
    

  179.     
    

  180.     if (I2C_SDA_READ()) 
    

  181.     {
    

  182.       byte |= 0x01;
    

  183.     }
    

  184.   }
    

  185.   
    

  186.   I2C_SCL_LOW();
    

  187.   
    

  188.   return byte;
    

  189. }



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