《我的嵌入式开发》---- IIC 通信

IIC 通用文件，文件是在NRF51xx 芯片基础，keil 平台开发测试通过，后期修改为STM32F2xx系列的配置。

文件百度云盘链接： https://pan.baidu.com/s/1AFxanwzrAViaubtERZMRsA

注意：在用于STM32Fx 系列时注意引脚读取函数的选择！

下面是示波器现实，IIC通讯读的操作。

理论基础：

SCL为高，SDA发生变化，即为发生了特殊状态（ACK, NACK, START, STOP）
SCL为低，SDA发生变化，即为数据端发生跳变，这个是无影响的。
IIC总线在数据传输时，时钟信号为高电平，数据线上的数据必须保持稳定，只有在SCL上的信号为低电平时，SDA线才允许变

IIC_confing.h 主要是SIMU_IIC.c 文件的一些结构体和端口设置， I2c_Str 结构体可以再添加数据属性，包括后期的数据，主要用于 SIMU_IIC.c 文件内部使用。

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

 * @file    IIC_confing.h

 * @brief For IIC communication

 * @author ning lv

 * @version 0.01

 ******************************************************************************

 * @section License

 ******************************************************************************

 *

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

#ifndef _I2C_CONFING_H_

#define _I2C_CONFING_H_

#ifdef __cplusplus

    extern "C" {

#endif

#include "SIMU_IIC.h"

/*

*** You can choose yours projects ...*/

//#define NRF51822   //试用在蓝牙芯片上

#define STM32F205       //

/*

*** Redefines the exact width signed integer type ...*/

//typedef unsigned              char uint8;

//typedef unsigned               int uint32;

//typedef   signed          char uint8_t;

/*

*** Define variables and structures ... */

typedef struct {

    uint32 SDA;

    uint32 SCL;

    uint32 GPIO;

}I2c_Str;

/*

***The global variable ... */

I2c_Str type_Struct; //all

//sda \ scl

typedef void(*pI2cLineF)(uint32 sda,uint32 scl);

pI2cLineF _I2cLine = _NULL;

// gpio

typedef void(*pI2cGpioF)(uint32 gpo);

pI2cGpioF _I2cGpio = _NULL;

/*

***Chip selection ... */

#if defined NRF51822

#define CHOOSE_IN                     _TRUE

#define CHOOSE_OUT                    _NULL

#elif defined STM32F205

#define CHOOSE_IN                 (GPIO_Mode_IN )

#define CHOOSE_OUT                (GPIO_Mode_OUT)

#define GPIO_PORT                 ((GPIO_TypeDef*)type_Struct.GPIO)

#endif

/*

***Output 0/1 ... */

#define SDA_OUT_H                           ( Gpio_Pin_Wr(type_Struct.SDA,_TRUE) )

#define SDA_OUT_L                           ( Gpio_Pin_Wr(type_Struct.SDA,_NULL) )

#define SCL_OUT_H                           ( Gpio_Pin_Wr(type_Struct.SCL,_TRUE) )

#define SCL_OUT_L                           ( Gpio_Pin_Wr(type_Struct.SCL,_NULL) )

/*

***Choose output/input ... */

#define SDA_SET_IN                    ( I2c_Pin_Dir (type_Struct.SDA,CHOOSE_IN) )

#define SDA_SET_OUT                    ( I2c_Pin_Dir (type_Struct.SDA,CHOOSE_OUT) )

#define SCL_SET_IN_                    ( I2c_Pin_Dir (type_Struct.SCL,CHOOSE_IN) )

#define SCL_SET_OUT                    ( I2c_Pin_Dir (type_Struct.SCL,CHOOSE_OUT) )

/*

*** Reads lines ... */

#define RD_SDA_IN                      ( Gpio_Pin_Red(type_Struct.SDA) )

#define RD_SCL_IN                      ( Gpio_Pin_Red(type_Struct.SCL) )

/*

*** times ... */

#define NOP()                                                ( __nop()     )

#define Iic_Delay(x)                                ( delay_us(x) )

#ifdef __cplusplus

    }

#endif

#endif /*_I2C_CONFING_H_*/

SIMU_IIC.c 文件主要的运行文件，开头是所需的芯片头文件，特别注意的是delay_ms()；和delay_us()；两个函数要根据芯片的不同，配置设备的不同定向修改，修改的过程中可以用示波器具体调试时间。

//Header files ...

#include "IIC_confing.h"  //master and the explanation is here!!

#include "usart.h"

//Chip selection ...

#if defined NRF51822

#include "nrf_gpio.h"

#elif defined STM32F205

#include <stm32f2xx_gpio.h>

#endif

/*

***Function declaration ...*/

void Delay5us(void);

void Delay5us(void);

void Delay10us(void);

void Gpio_Pin_Wr(uint32 pin ,uint8 wr);

void I2c_Pin_Dir(uint32 pin, uint8 dir);

void Choose_I2c_Pin(uint32 sda,uint32 scl);

void Gpio_Confing(uint32 gpo);

//下面的可以发布在IIC.h 函数中，对外的接口设置

void I2c_Stop(void);

void I2c_NoAck(void);

void I2c_RecAck(void);

void I2c_Reset (void);

uint8 I2c_Start(void);

uint8 I2c_WaitACK(void);

uint8 I2c_RcvByte(void);

void I2c_SendByte(uint8 c);

uint8 Gpio_Pin_Red(uint32 pin);

void IIC_confing_Pin(uint32 sda,uint32 scl, uint32 gpo);

void delay_ms(uint32 volatile number_of_ms);

void delay_us(uint32 volatile number_of_us);

/**@brief Delay 1us

 */

 void Delay1us(void)

{

  NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

#if defined STM32F205

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

    NOP();NOP();NOP();NOP();

#endif

}

/**@brief Delay 5us

 */

void Delay5us(void)

{

    Delay1us();

        Delay1us();

        Delay1us();

        Delay1us();

}

/**@brief Delay 10us

 */

void Delay10us(void)

{

    Delay5us();

    Delay5us();

}

/**@brief Delay(ms)

 *

 * @param[in] number_of_ms

 */

void delay_ms(uint32 volatile number_of_ms)

{

    number_of_ms = number_of_ms * ;

    while(number_of_ms != )

    {

            number_of_ms--;

      Delay1us();

    }

}

/**@brief Delay(us)

 *

 * @param[in] number_of_us

 */

void delay_us(uint32 volatile number_of_us)

{

         while(number_of_us != )

    {

        number_of_us--;

                Delay1us();

    }

}

/**@brief Select the I2C sda and scl pins.

 */

void Choose_I2c_Pin(  uint32 sda,uint32 scl  )

{

     type_Struct.SDA = sda;

     type_Struct.SCL = scl;

}

/**@brief Function Pointers set GPIO

 */

void Gpio_Confing( uint32 gpo  )

{

    type_Struct.GPIO = gpo;

}

/**@brief Function Pointers set the sda and SCL pins

 */

void IIC_confing_Pin( uint32 sda,uint32 scl, uint32 gpo)

{

#if defined STM32F205

    RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIOB, ENABLE);

#endif

    _I2cGpio = (pI2cGpioF)Gpio_Confing;

    _I2cGpio(gpo);

    _I2cLine = (pI2cLineF)Choose_I2c_Pin ;

    _I2cLine(sda,scl);

}

/**@brief Iic_Pin_Dir  支持文件 STM32F2xx or NRF51822

 *

 * @param[in] dir

 */

#if defined ( STM32F205 )

void STM32F205_Pin_Dir (uint32 pin, uint8 dir)

{

      GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    if(GPIO_Mode_OUT == dir){

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_OUT;

    }else if(GPIO_Mode_IN == dir){

        GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN;

    }

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin =  pin;

    GPIO_Init(GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

#elif defined ( NRF51822 )

void nRF51822_Pin_Dir (uint32 pin, uint8 dir)

{

    if ( dir ==  ) {

            nrf_gpio_cfg_output(pin);

        }else {

            nrf_gpio_cfg_input(pin,NRF_GPIO_PIN_PULLUP);

        }

}

#endif

/**@brief The pin line outputs 0/1.

 *

 * @param[in] dir

 */

void I2c_Pin_Dir (uint32 pin, uint8 dir)

{

#if defined ( NRF51822 )

        nRF51822_Pin_Dir (pin, dir);

#elif defined ( STM32F205 )

        STM32F205_Pin_Dir (pin, dir);

#endif

}

/**@brief SDA/SCL line write 0/1.

 *

 * @param[in] pin ,wr

 */

void Gpio_Pin_Wr(uint32 pin ,uint8 wr)

{

    if ( wr ==  ) {

#if defined ( NRF51822 )

     nrf_gpio_pin_write(pin,);

#elif defined ( STM32F205 )

     GPIO_WriteBit(GPIO_PORT , pin , );

#endif

    }

    else {

#if defined ( NRF51822 )

         nrf_gpio_pin_write(pin,);

#elif defined ( STM32F205 )

         GPIO_WriteBit(GPIO_PORT , pin , );

#endif

    }

}

/**@brief SDA/SCL line read 0/1.

 *

 * @param[in] pin

 */

uint8 Gpio_Pin_Red(uint32 pin)

{

#if defined ( NRF51822 )

     return ((uint8) nrf_gpio_pin_read(pin));

#elif defined ( STM32F205 )

    return (uint8) GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT , pin);

#endif

}    

/**@brief IIC communication to prepare.

 *

 * @param[in] i2c_master

 */

uint8 I2c_Start(void)

{

    /* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */

        I2c_Reset();

      SCL_SET_OUT;

      SDA_SET_OUT;  

      SDA_OUT_H;

      SCL_OUT_H;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      if( !RD_SDA_IN ) {

            return I2C_BUSY; //BUSY

        }

        SDA_OUT_L;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      if( RD_SDA_IN ) {

            return I2C_ERROR; //ERROR

        }

      SDA_OUT_L;/*CPU占线*/

      return I2C_TRUE;

}

/**@brief IIC stop the communication .

 *

 * @param[in] i2c_master

 */

void I2c_Stop(void)

{

    /* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */

        SCL_OUT_L;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      SDA_OUT_L;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      SCL_OUT_H;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      SDA_OUT_H;

}

/**@brief reset

 */

void I2c_Reset (void)

{

    if( RD_SDA_IN ==

        //|| READ_SCL_IN == 0

        )

    {

        SCL_SET_OUT;

      SDA_SET_OUT;

    Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      SDA_OUT_H;

      SCL_OUT_H;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

        I2c_SendByte(0xFF);

        I2c_NoAck();

        I2c_Stop();

    }

}

/**@brief Send the data 'c' out,either as data or as an address.

 *

 * @param[in] C

 */

void I2c_SendByte(uint8 c)

{

       uint8 i;

       i = ;

        while(i--)

        {

            SCL_OUT_L;    /*允许SDA 数据跳变*/

            Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

            if( c&0x80) {

                SDA_OUT_H;

            }

            else {

                SDA_OUT_L;

            }                

            c<<=;

            SCL_OUT_H;  /*SDA 数据保持 1us*/

            Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

        }

       SCL_OUT_L;

        SDA_OUT_H; /*CPU 释放总线*/

}

/**@brief Reads a bytes of data and returns it.

 *

 * @param[out] retc

 */

uint8 I2c_RcvByte(void)

{

       uint8 i = ;

       uint8 retc = ;

       SDA_SET_IN;

       SDA_OUT_L;/*总线默认拉高*/

       while(i--)

        {

           retc<<=;

           SCL_OUT_L;  /*CPU 允许 SDA 数据跳变*/

           Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

           SCL_OUT_H;  /*CPU 保持 SDA 数据1us*/

           Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

           if( RD_SDA_IN ) {

               retc |= 0x01;

           }

       }

       SCL_OUT_L;

       SDA_SET_OUT;

       SDA_OUT_H; /*CPU 释放总线*/

       return retc;

}

/**@brief watint ACK

 */

uint8 I2c_WaitACK(void)

{

    uint8 errTime = ;

    uint8 retFlag = I2C_TRUE;

        SCL_OUT_L;

      SDA_OUT_H;                                 /*CPU 释放总线*/

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

        SCL_OUT_H;                                 /*CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答*/

        SDA_SET_IN;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

        while((RD_SDA_IN)&&((errTime--) > ))

        {

            if(errTime == ){

                retFlag = I2C_FALSE;

            }

        }

        SCL_OUT_L;

        SDA_SET_OUT;

        return retFlag;

}

/**@brief ACK response

 */

void I2c_RecAck(void)

{

    SCL_OUT_L;    /*CPU 允许 SDA 数据跳变*/

    Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

    SDA_OUT_L;  /*CPU 拉低SDA ,ACK器件*/

    Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

    SCL_OUT_H;    /*CPU 保持 SDA 数据1us*/

    Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

    SCL_OUT_L;

    Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

  SDA_OUT_H;    /* CPU释放SDA总线 */

}

/**@brief Don't reply

 */

void I2c_NoAck(void)

{

      SCL_OUT_L;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      SDA_OUT_H;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      SCL_OUT_H;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

      SCL_OUT_L;

      Iic_Delay(I2C_DELAY_TM);

}

SIMCU_IIC.h对外发布函数接口和一些宏定义，函数 void IIC_confing_Pin( uint32 sda,uint32 scl, uint32 gpo);//设置 sda 和 scl 的引脚设置. 是主要调用的文件，它是基础。

#ifndef SIMU_IIC_H_

#define SIMU_IIC_H_

/*

*** Define some of the things ...*/

#define _NULL          0

#define _TRUE          1

#define I2C_ERROR            _NULL     //returns

#define I2C_FALSE     _NULL

#define I2C_TRUE            _TRUE

#define I2C_BUSY            3//3

#define I2C_DELAY_TM     5          //slot time (4.7us)

/*

*** Define variables and structures ... */

typedef   unsigned          char uint8;

typedef     unsigned               int uint32;

void I2c_Stop(void);

void I2c_NoAck(void);

void I2c_RecAck(void);

void I2c_Reset (void);

uint8 I2c_Start(void);

uint8 I2c_WaitACK(void);

uint8 I2c_RcvByte(void);

void I2c_SendByte(uint8 c);

uint8 Gpio_Pin_Red(uint32 pin);

void delay_ms(uint32 volatile number_of_ms);

void delay_us(uint32 volatile number_of_us);

void IIC_confing_Pin( uint32 sda,uint32 scl, uint32 gpo);//设置 sda 和 scl 的引脚设置.

#endif /*SIMU_IIC_H_*/

device_i2c.c 文件是给出的write和read实例文件。

#include "SIMU_IIC.h"

#include "usart.h"

#define DEVICE_SLAVEADDR_W   0xA0//0x40

#define DEVICE_SLAVEADDR_R   0xA1

uint8_t busy;

uint8_t DEVICE_WriteByte (uint8_t addr,uint8_t *c,uint8_t len )

{

    uint8_t i = ;

        lock_busy = ;

       i = I2c_Start();

       if(I2C_BUSY == i )

        {

            printf(" \r\n I2C_BUSY  \r\n");

                goto DEVICE_WriteByte_FAIL; //return Fail;

        }

        else if (I2C_ERROR == i)

        {

            printf(" \r\n I2C_ERROR  \r\n");

                goto DEVICE_WriteByte_FAIL; //return Fail;

        }

       I2c_SendByte(DEVICE_SLAVEADDR_W);  //0x40  写

       if(!I2c_WaitACK()) {

           I2c_Stop();

            printf(" \r\n 地址失败 :%02x  !\r\n",DEVICE_SLAVEADDR_W);

           goto DEVICE_WriteByte_FAIL; //return Fail;

       }

       I2c_SendByte(addr);        //addr

   if(!I2c_WaitACK()) {

           I2c_Stop();

            printf(" \r\n 寄存器地址错误 :%02x  !\r\n",DEVICE_SLAVEADDR_W);

           goto DEVICE_WriteByte_FAIL; //return Fail;

       }

    for(i=;i<len;i++){

        I2c_SendByte(*c);

        if(!I2c_WaitACK())

        {

                printf(" \r\n 写入数据失败  \r\n");

        }

        c++;

    }

       I2c_Stop();

        busy = ;

       return ;

DEVICE_WriteByte_FAIL:

         I2c_Stop();

        busy = ;

       return ;

}

uint8 DEVICE_II_ReadByte (uint8_t addr,uint8_t * c,uint8_t len)

{

       uint8 i;

      busy = ;

       if(!I2c_Start())  goto DEVICE_II_ReadByte_FAIL; //return Fail;

       I2c_SendByte (DEVICE_SLAVEADDR_W);

       if(!I2c_WaitACK())

    {

           I2c_Stop();

           goto DEVICE_II_ReadByte_FAIL; //return Fail;

       }

       I2c_SendByte(addr);

       I2c_WaitACK();

       I2c_Start();

       I2c_SendByte(DEVICE_SLAVEADDR_R);

       I2c_WaitACK();

    for(i=;i<len;i++)

    {

        *c = I2c_RcvByte();

        c++;

    }

       I2c_NoAck();

       I2c_Stop();

      busy = ;

       return ;

DEVICE_II_ReadByte_FAIL:

        busy = ;

    return ;

}

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与一线Linux嵌入式开发project师的对话
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【嵌入式开发】写入开发板Linux系统-模型S3C6410
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应聘linux/ARM嵌入式开发岗位
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基于51单片机IIC通信的PCF8591学习笔记
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【嵌入式开发】向开发板中烧写Linux系统-型号S3C6410
作者 : 万境绝尘转载请著名出处终于拿到板子了, 嵌入式开发正式开启. 板子型号 : 三星 S3C6410 基于ARM11, 指令集基于arm6指令集; 为毛不是 Cortext A9的板子; 烧 ...
嵌入式开发 MCU
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Node.js进阶篇-koa、钩子函数、websocket、嵌入式开发
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