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一、初始化
理论知识链接：
IIC理论知识
二、代码实现
1、SDA和SCL设置成开漏输出模式
开漏输出的作用：
- 因为IIC总线是一种双向的通信协议，需要使用开漏输出实现共享总线。
- 开漏输出类似于一种线与的方式，即无论总线上哪个设备下拉了，所有设备都能知道。
- IIC总线通常需要使用上拉电阻来保证总线上的高电平。
以GD32为例，使用普通GPIO模拟IIC，初始化如下：
//PA1 -- SDA
//PA2 -- SCL#define iic_addr 0x30 //根据从机地址进行修改
#define GPIO_PORT_I2C GPIOA //根据引脚进行修改
#define GPIO_RCC_I2C RCU_GPIOA//根据引脚进行修改
#define GPIO_SCL_I2C GPIO_PIN_2//根据引脚进行修改
#define GPIO_SDA_I2C GPIO_PIN_1//根据引脚进行修改
#define delay_time 2 //2us//将引脚设置成开漏输出
void iic_init()
{rcu_periph_clock_enable(GPIO_RCC_I2C);//启动时钟gpio_mode_set(GPIO_PORT_I2C, GPIO_MODE_OUTPUT, GPIO_PUPD_PULLUP, GPIO_SCL_I2C | GPIO_SDA_I2C);//默认上拉gpio_output_options_set(GPIOA, GPIO_OTYPE_OD, GPIO_OSPEED_50MHZ, GPIO_SCL_I2C | GPIO_SDA_I2C);//设置开漏输出i2c_stop();//复位一下
}
2、写启动信号
启动信号表现形式为：
- 静默状态：SCL、SDA为高电平。
- 启动信号：SCL为高电平时，SDA由高电平变成低电平
#define I2C_SCL_H gpio_bit_set(GPIO_PORT_I2C,GPIO_SCL_I2C)//拉高
#define I2C_SCL_L gpio_bit_reset(GPIO_PORT_I2C,GPIO_SCL_I2C)//拉低
#define I2C_SDA_H gpio_bit_set(GPIO_PORT_I2C,GPIO_SDA_I2C)//拉高
#define I2C_SDA_L gpio_bit_reset(GPIO_PORT_I2C,GPIO_SDA_I2C)//拉低//启动信号
/*
SCL ————————————————————\\___________SDA ——————————\\____________________
*/
void i2c_start()
{I2C_SDA_H;I2C_SCL_H;delay_us(delay_time);I2C_SDA_L;delay_us(delay_time);I2C_SCL_L;delay_us(delay_time);
}3、写终止信号
终止信号表现形式为：
- 静默状态：SCL高电平、SDA为低电平。
- 终止信号：SCL为高电平时，SDA由低电平变成高电平
/*
SCL ————————————————————————————————————————SDA /——————————————————_________________/
*/
void i2c_stop()
{I2C_SDA_L;I2C_SCL_H;delay_us(delay_time);I2C_SDA_H;
}
4、发送一个字节数据
void i2c_sendbyte(unsigned char data)
{unsigned char i;for(i = 0; i < 8; i++)//8bit = 1byte{if(data & 0x80)//取出最高位{I2C_SDA_H;}else{I2C_SDA_L;}delay_us(delay_time);I2C_SCL_H;delay_us(delay_time);I2C_SCL_L;if(i == 7){I2C_SDA_H;//释放总线}data <<= 1;delay_us(delay_time);}
}
5、接收一个字节数据
#define I2C_SDA_READ gpio_input_bit_get(GPIO_PORT_I2C,GPIO_SDA_I2C)unsigned char i2c_readbyte()
{unsigned char i;unsigned char data = 0x00;for(i = 0; i < 8; i++){data <<= 1;I2C_SCL_H;delay_us(delay_time);if(I2C_SDA_READ){data |= 0x01;//存入数据}I2C_SCL_L;delay_us(delay_time);}return data;
}
6、产生一个ACK信号
- SCL为低电平时，SDA写入低电平
- SCL为高电平时，SDA读取低电平
- 读取完成后将SDA拉高
/*
SCL /————————\_______/ \________________SDA /————————————————————————————————————__________________________/
*/
void i2c_ack()
{I2C_SDA_L;delay_us(delay_time);I2C_SCL_H;delay_us(delay_time);I2C_SCL_L;delay_us(delay_time);I2C_SDA_H;
}
7、产生一个NACK信号
void i2c_nack()
{I2C_SDA_H;delay_us(delay_time);I2C_SCL_H;delay_us(delay_time);I2C_SCL_L;delay_us(delay_time);
}
8、检测是否从机是否返回ACK
//0:表示ACK 1:表示NACK
unsigned char i2c_read_ack()
{unsigned char re;I2C_SDA_H;delay_us(delay_time);I2C_SCL_H;delay_us(delay_time);if(I2C_SDA_READ) re = 1;else re = 0;I2C_SCL_L;delay_us(delay_time);return re;
}
9、发送地址和读操作，并读回一个字节数据
unsigned char read_data()
{i2c_start();//启动信号i2c_sendbyte(iic_addr | 0x01);//发送地址和读位if(i2c_read_ack()) return 0;//如果没有读到ACK，终止执行。unsigned char data = i2c_readbyte();//读取数据i2c_stop();//发送终止信号return data;//返回接收的数据
}