stm32f103c8t6 i2c模拟

### STM32F103C8T6 I2C 协议模拟实现

对于STM32F103C8T6单片机而言，利用硬件外设模块可以方便地配置I2C接口来完成数据传输。然而，在某些情况下可能需要通过软件方式模拟I2C总线操作。下面提供了一种基于GPIO端口的简单I2C通信方法。

#### 初始化设置
为了初始化用于模拟I2C功能的引脚SCL和SDA，需先定义对应的GPIO端口号以及针脚编号：

#define SDA_PIN GPIO_Pin_9    /* 定义SDA管脚 */
#define SCL_PIN GPIO_Pin_8    /* 定义SCL管脚 */

void IIC_Init(void){
    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
    
    RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE); // 开启GPIO时钟
    
    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;      // 设置开漏输出模式
    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SDA_PIN | SCL_PIN;
    GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
}

此部分代码完成了对两个控制信号线——串行数据(SDA)与串行时钟(SCL)线路的基础设定工作[^1]。

#### 启动条件函数
当主机想要发起一次新的读写请求之前，应该发送启动位给从设备告知即将开始的数据交换过程：

void IIC_Start(void){
    IIC_SDA_High();
    IIC_SCL_High();

    DelayUs(4);

    IIC_SDA_Low();        // 将SDA拉低作为起始标志
    DelayUs(4);

    IIC_SCL_Low();       // 结束起始状态
}

上述逻辑实现了标准规定的START condition，即在保持SCL高电平期间使能SDA下降沿变化[^2]。

#### 停止条件函数
结束一轮完整的事务处理之后，则要发出STOP signal通知对方当前会话已经终止：

void IIC_Stop(void){
    IIC_SCL_Low();
    IIC_SDA_Low();

    DelayUs(4);

    IIC_SCL_High();
    DelayUs(4);

    IIC_SDA_High();     // 当SCL处于高位时释放SDA表示停止
}

这里描述的是反向顺序的操作序列：先是把SCL置为高电平再让SDA回到高阻态从而形成有效的STOP pattern[^3]。

#### 数据收发子程序
针对每一个字节的信息传递都需要经历八个连续周期性的脉冲作用下逐位传送出去；接收方同样如此按照相同节奏采样获取每一位数值并组合成最终的目标值返回调用者处继续后续流程：

u8 IIC_ReadByte(u8 ack){
    u8 i,receive=0;
    for(i=0;i<8;i++){
        receive>>=1;
        IIC_SCL_Low();
        if(IIC_Get_SDA()){
            receive|=0x80;
        }
        IIC_SCL_High();
    }

    if(!ack){          // 如果不需要应答则跳过ACK阶段
        IIC_NoAck();
    }else{
        IIC_Ack();         // 发送确认响应
    }

    return receive;
}

void IIC_WriteByte(u8 txd){
    u8 i,temp;
    for(i=0;i<8;i++){
        temp=(txd&0x80)>>7;
        IIC_Set_SDA(temp);
        IIC_SCL_Low();
        DelayUs(2);
        IIC_SCL_High();
        txd<<=1;
    }
    IIC_Wait_Ack();           // 等待来自目标节点的认可反馈
}

这些辅助工具帮助构建起了基本框架以便于更高级别的应用程序层面上能够轻松调用底层驱动完成预期的任务需求[^4]。