2018年05月20日 | STM32下模拟I2C的C语言实现

近来主要在写一些STM32上的开发程序，由于STM32的固件库中，I2C模块实在是不好用，所以在采用了软件模拟的方法来实现。

具体的代码如下（在Keil下调试通过）：

#include "stm32f10x_lib.h"  

//条件编译 1:使用软件模拟I2C  

//#define PIN_SCL   GPIO_Pin_6  

//#define PIN_SDA   GPIO_Pin_7  

static __inline void TWI_SCL_0(void)        { GPIOB->BRR=PIN_SCL; }  

static __inline void TWI_SCL_1(void)        { GPIOB->BSRR=PIN_SCL;}  

static __inline void TWI_SDA_0(void)        { GPIOB->BRR=PIN_SDA; }  

static __inline void TWI_SDA_1(void)        { GPIOB->BSRR=PIN_SDA;}  

static __inline u8   TWI_SDA_STATE(void)        { return (GPIOB->IDR & PIN_SDA) != 0; }  

//static __inline void TWI_NOP(void)        {  TWI_Delay(); }  

static const u8 TWI_ACK     =0;  

static const u8 TWI_READY   =0;  

static const u8 TWI_NACK    =1;  

static const u8 TWI_BUS_BUSY    =2;  

static const u8 TWI_BUS_ERROR   =3;  

static const u8  TWI_RETRY_COUNT = 3; //重试次数  

extern void Delay_mS(u32 n);  

static void TWI_Initialize(void);  

static u8 TWI_START(void);  

static u8 TWI_START_SHT(void);  

static void TWI_STOP(void);  

static u8  TWI_SendByte(u8 Data);  

static u8 TWI_ReceiveByte(void);  

static void TWI_SendACK(void);  

static void TWI_SendNACK(void);  

/******************************************************************************* 

 * 函数名称:TWI_Delay                                                                      

 * 描    述:延时函数                                                                      

 *                                                                                

 * 输    入:无                                                                      

 * 输    出:无                                                                      

 * 返    回:无                                                                      

 * 作    者:                                                                      

 * 修改日期:2010年6月8日                                                                     

 *******************************************************************************/  

static void TWI_NOP(void)  

{  

 vu32 i, j;  

 vu32 sum = 0;  

 i = 20;  

 while(i--)  

 {  

     for (j = 0; j < 10; j++)  

     sum += i;   

 }  

 sum = i;  

}  

/******************************************************************************* 

 * 函数名称:TWI_Initialize                                                                      

 * 描    述:I2C初始化函数                                                                      

 *                                                                                

 * 输    入:无                                                                      

 * 输    出:无                                                                      

 * 返    回:无                                                                      

 * 作    者:                                                                      

 * 修改日期:2010年6月8日                                                                     

 *******************************************************************************/  

static void TWI_Initialize(void)  

{  

  GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;  

  GPIO_InitStructure.GPIO_Speed=GPIO_Speed_50MHz;  

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_OD;  

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_SDA;  

  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  

  GPIO_InitStructure.GPIO_Mode=GPIO_Mode_Out_PP;  

  GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = PIN_SCL;  

  GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);  

  TWI_SDA_1();  

  TWI_SCL_0();   

  //////DebugPrint("Software TWI Initializing...\n");   

}  

/******************************************************************************* 

 * 函数名称:TWI_START                                                                      

 * 描    述:发送启动                                                                      

 *                                                                                

 * 输    入:无                                                                      

 * 输    出:无                                                                      

 * 返    回:无                                                                      

 * 作    者:                                                                      

 * 修改日期:2010年6月8日                                                                     

 *******************************************************************************/  

static u8 TWI_START(void)  

{   

 TWI_SDA_1();   

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_1();   

 TWI_NOP();      

 if(!TWI_SDA_STATE())  

 {  

  ////DebugPrint("TWI_START:BUSY\n");  

  return TWI_BUS_BUSY;  

 }  

 TWI_SDA_0();  

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_0();    

 TWI_NOP();   

 if(TWI_SDA_STATE())  

 {  

  ////DebugPrint("TWI_START:BUS ERROR\n");  

  return TWI_BUS_ERROR;  

 }   

 return TWI_READY;  

}  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

/**  

 * @Brief:  TWI_START_SHT  

 *  

 * @Returns:    

 */  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

static u8 TWI_START_SHT(void)  

{  

    TWI_SDA_1();  

    TWI_SCL_0();  

    TWI_NOP();  

    TWI_SDA_1();   

    TWI_SCL_1();   

    TWI_NOP();  

    if(!TWI_SDA_STATE())  

    {  

        return TWI_BUS_BUSY;  

    }  

    TWI_SDA_0();  

    TWI_NOP();  

    TWI_SCL_0();    

    TWI_NOP();   

    TWI_SCL_1();  

    TWI_NOP();  

    TWI_SDA_1();  

    TWI_NOP();  

    TWI_SCL_0();  

    TWI_NOP();  

    return TWI_READY;  

}  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

/**  

 * @Brief:  TWI_STOP  

 */  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

static void TWI_STOP(void)  

{  

 TWI_SDA_0();   

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_1();   

 TWI_NOP();      

 TWI_SDA_1();  

 TWI_NOP();  

 //////DebugPrint("TWI_STOP\n");     

}  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

/**  

 * @Brief:  TWI_SendACK  

 */  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

static void TWI_SendACK(void)  

{  

 TWI_SDA_0();  

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_1();  

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_0();   

 TWI_NOP();   

 TWI_SDA_1();  

 //////DebugPrint("TWI_SendACK\n");     

}  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

/**  

 * @Brief:  TWI_SendNACK  

 */  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

static void TWI_SendNACK(void)  

{  

 TWI_SDA_1();  

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_1();  

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_0();   

 TWI_NOP();  

 //////DebugPrint("TWI_SendNACK\n");      

}  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

/**  

 * @Brief:  TWI_SendByte  

 *  

 * @Param: Data 

 *  

 * @Returns:    

 */  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

static u8 TWI_SendByte(u8 Data)  

{  

 u8 i;  

 TWI_SCL_0();  

 for(i=0;i<8;i++)  

 {    

  //---------数据建立----------  

  if(Data&0x80)  

  {  

   TWI_SDA_1();  

  }  

  else  

  {  

   TWI_SDA_0();  

  }   

  Data<<=1;  

  TWI_NOP();  

  //---数据建立保持一定延时----  

  //----产生一个上升沿[正脉冲]   

  TWI_SCL_1();  

  TWI_NOP();  

  TWI_SCL_0();  

  TWI_NOP();//延时,防止SCL还没变成低时改变SDA,从而产生START/STOP信号  

  //---------------------------     

 }  

 //接收从机的应答   

 TWI_SDA_1();   

 TWI_NOP();  

 TWI_SCL_1();  

 TWI_NOP();     

 if(TWI_SDA_STATE())  

 {  

  TWI_SCL_0();  

  TWI_SDA_1();  

  //////DebugPrint("TWI_NACK!\n");  

  return TWI_NACK;  

 }  

 else  

 {  

  TWI_SCL_0();  

  TWI_SDA_1();  

  //////DebugPrint("TWI_ACK!\n");  

  return TWI_ACK;    

 }      

}  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

/**  

 * @Brief:  TWI_ReceiveByte  

 *  

 * @Returns:    

 */  

/* --------------------------------------------------------------------------*/  

static u8 TWI_ReceiveByte(void)  

{  

 u8 i,Dat;  

 TWI_SDA_1();  

 TWI_SCL_0();   

 Dat=0;  

 for(i=0;i<8;i++)  

 {  

  TWI_SCL_1();//产生时钟上升沿[正脉冲],让从机准备好数据   

  TWI_NOP();   

  Dat<<=1;  

  if(TWI_SDA_STATE()) //读引脚状态  

  {  

   Dat|=0x01;   

  }     

  TWI_SCL_0();//准备好再次接收数据    

  TWI_NOP();//等待数据准备好           

 }  

 //////DebugPrint("TWI_Dat:%x\n",Dat);  

 return Dat;  

}