用C语言写一个基于MCU的模拟I2C驱动程序

好的，以下是基于MCU的模拟I2C驱动程序的代码示例：

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

// I2C GPIO pins
#define I2C_SCL_PIN     1
#define I2C_SDA_PIN     2

// I2C delay functions
void i2c_delay_us(uint32_t us);
void i2c_delay_ms(uint32_t ms);

// I2C start condition
void i2c_start(void) {
    // Set SDA high and SCL high
    set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    // Set SDA low
    set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, 0);
    i2c_delay_us(5);
    // Set SCL low
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 0);
    i2c_delay_us(5);
}

// I2C stop condition
void i2c_stop(void) {
    // Set SDA low and SCL high
    set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, 0);
    i2c_delay_us(5);
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    // Set SDA high
    set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
}

// I2C write ack
void i2c_write_ack(void) {
    // Set SDA low and SCL high
    set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, 0);
    i2c_delay_us(5);
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    // Set SCL low
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 0);
    i2c_delay_us(5);
}

// I2C write nak
void i2c_write_nak(void) {
    // Set SDA high and SCL high
    set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    // Set SCL low
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 0);
    i2c_delay_us(5);
}

// I2C write data
void i2c_write_byte(uint8_t data) {
    uint8_t i;
    // Write byte
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        // Set SDA according to data
        set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, (data & (1<<i)) ? 1 : 0);
        i2c_delay_us(5);
        // Set SCL high
        set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 1);
        i2c_delay_us(5);
        // Set SCL low
        set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 0);
        i2c_delay_us(5);
    }
    // Wait for ACK
    set_gpio_pin(I2C_SDA_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 1);
    i2c_delay_us(5);
    if (get_gpio_pin(I2C_SDA_PIN)) {
        i2c_write_nak();
    } else {
        i2c_write_ack();
    }
}

// I2C read data
uint8_t i2c_read_byte(uint8_t ack) {
    uint8_t i, data = 0;
    // Read byte
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        // Set SCL high
        set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 1);
        i2c_delay_us(5);
        // Read SDA
        data |= (get_gpio_pin(I2C_SDA_PIN) ? (1 << i) : 0);
        i2c_delay_us(5);
        // Set SCL low
        set_gpio_pin(I2C_SCL_PIN, 0);
        i2c_delay_us(5);
    }
    // Write ACK or NAK
    if (ack) {
        i2c_write_ack();
    } else {
        i2c_write_nak();
    }
    return data;
}

// I2C read data with start and stop conditions
uint8_t i2c_read(uint8_t addr, uint8_t reg) {
    uint8_t data = 0;
    // Start condition
    i2c_start();
    // Write device address
    i2c_write_byte(addr << 1);
    // Write register address
    i2c_write_byte(reg);
    // Start condition again
    i2c_start();
    // Read device address
    i2c_write_byte((addr << 1) | 1);
    // Read data
    data = i2c_read_byte(0);
    // Stop condition
    i2c_stop();
    return data;
}

// Main function
int main(void) {
    uint8_t data = 0;
    // Simulate I2C read
    data = i2c_read(0x50, 0x10);
    printf("I2C read data = %d\n", data);
    // Terminate program
    return 0;
}

// I2C delay functions implementation
void i2c_delay_us(uint32_t us) {
    // Implement delay in microseconds
}
void i2c_delay_ms(uint32_t ms) {
    // Implement delay in milliseconds
}

// GPIO functions implementation
void set_gpio_pin(uint8_t pin, uint8_t value) {
    // Implement GPIO pin set operation
}
uint8_t get_gpio_pin(uint8_t pin) {
    // Implement GPIO pin read operation
}

注意事项：

- 以上代码示例仅供参考，需要根据具体硬件平台和应用场景进行适当修改。
- 该模拟I2C驱动程序实现了基本的I2C读取功能，可以根据需要添加其他读写操作。
- I2C协议具有很强的时序要求，因此需要精确的延时函数来控制操作周期，可以根据实际情况进行调整。
- 该程序中的GPIO操作需要根据硬件平台实现具体的接口函数，以实现对GPIO的控制。
- 如果需要支持更多的I2C设备和操作，可以在以上函数的基础上进行扩展和修改。