GD32F103使用软件模拟IIC程序
时间: 2023-08-12 21:07:44 浏览: 49
以下是基于GD32F103芯片的软件模拟IIC程序示例:
```c
#include "gd32f10x.h"
/* 定义I2C的SCL和SDA引脚 */
#define I2C_SCL_PIN GPIO_PIN_6
#define I2C_SDA_PIN GPIO_PIN_7
#define I2C_GPIO GPIOB
/* 定义I2C的数据结构 */
typedef struct {
uint8_t address;
uint8_t *buffer;
uint8_t length;
uint8_t direction;
} I2C_Data_TypeDef;
I2C_Data_TypeDef I2C_Data;
/* I2C延时函数 */
void I2C_Delay(uint32_t nCount)
{
for(; nCount != 0; nCount--);
}
/* I2C初始化函数 */
void I2C_Init(void)
{
GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;
/* 使能GPIOB时钟 */
RCC_APB2PeriphClock_Enable(RCC_APB2PERIPH_GPIOB, ENABLE);
/* 配置I2C的SCL和SDA引脚为开漏输出 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_OD;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_SPEED_50MHZ;
GPIO_Init(I2C_GPIO, &GPIO_InitStructure);
/* 初始状态下SCL和SDA均为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN);
}
/* I2C发送起始信号 */
void I2C_Start(void)
{
/* 将SDA置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SCL置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SDA置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SCL置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
}
/* I2C发送停止信号 */
void I2C_Stop(void)
{
/* 将SDA置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SCL置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SDA置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
I2C_Delay(10);
}
/* I2C发送应答信号 */
void I2C_SendAck(uint8_t ack)
{
if(ack) {
/* 将SDA置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
} else {
/* 将SDA置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
}
/* 将SCL置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SCL置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
}
/* I2C读取应答信号 */
uint8_t I2C_ReadAck(void)
{
uint8_t ack;
/* 将SDA设置为输入模式 */
GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_IPU;
GPIO_Init(I2C_GPIO, &GPIO_InitStructure);
/* 将SCL置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 读取SDA电平 */
ack = GPIO_ReadInputBit(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
/* 将SCL置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SDA设置为输出模式 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_OD;
GPIO_Init(I2C_GPIO, &GPIO_InitStructure);
return ack;
}
/* I2C发送一个字节 */
void I2C_SendByte(uint8_t data)
{
uint8_t i;
for(i = 0; i < 8; i++) {
if(data & 0x80) {
/* 将SDA置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
} else {
/* 将SDA置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN);
}
/* 将SCL置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 将SCL置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
data <<= 1;
}
}
/* I2C读取一个字节 */
uint8_t I2C_ReadByte(void)
{
uint8_t i, data = 0;
/* 将SDA设置为输入模式 */
GPIO_InitPara GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_IPU;
GPIO_Init(I2C_GPIO, &GPIO_InitStructure);
for(i = 0; i < 8; i++) {
/* 将SCL置为高电平 */
GPIO_SetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
/* 读取SDA电平 */
data <<= 1;
if(GPIO_ReadInputBit(I2C_GPIO, I2C_SDA_PIN)) {
data |= 0x01;
}
/* 将SCL置为低电平 */
GPIO_ResetBits(I2C_GPIO, I2C_SCL_PIN);
I2C_Delay(10);
}
/* 将SDA设置为输出模式 */
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_MODE_OUT_OD;
GPIO_Init(I2C_GPIO, &GPIO_InitStructure);
return data;
}
/* I2C发送数据 */
void I2C_SendData(uint8_t address, uint8_t *buffer, uint8_t length)
{
uint8_t i;
/* 发送起始信号 */
I2C_Start();
/* 发送设备地址和写命令 */
I2C_SendByte(address << 1);
/* 等待应答信号 */
if(!I2C_ReadAck()) {
I2C_Stop();
return;
}
/* 发送数据 */
for(i = 0; i < length; i++) {
I2C_SendByte(buffer[i]);
/* 等待应答信号 */
if(!I2C_ReadAck()) {
I2C_Stop();
return;
}
}
/* 发送停止信号 */
I2C_Stop();
}
/* I2C接收数据 */
void I2C_ReceiveData(uint8_t address, uint8_t *buffer, uint8_t length)
{
uint8_t i;
/* 发送起始信号 */
I2C_Start();
/* 发送设备地址和读命令 */
I2C_SendByte((address << 1) | 0x01);
/* 等待应答信号 */
if(!I2C_ReadAck()) {
I2C_Stop();
return;
}
/* 读取数据 */
for(i = 0; i < length; i++) {
buffer[i] = I2C_ReadByte();
/* 发送应答信号 */
if(i == length - 1) {
I2C_SendAck(1);
} else {
I2C_SendAck(0);
}
}
/* 发送停止信号 */
I2C_Stop();
}
```
这里我们定义了一个名为 `I2C_Data` 的数据结构,用于存储I2C通信的相关参数,包括设备地址、数据缓冲区、数据长度和通信方向等。通过调用 `I2C_SendData` 和 `I2C_ReceiveData` 函数可以实现向设备发送数据和接收设备数据的功能。需要注意的是,在每次发送或接收数据之前,都需要先发送起始信号,发送或接收完数据后再发送停止信号。此外,还需要实现延时函数 `I2C_Delay`,用于延时一定的时间以确保I2C总线上的信号能够稳定。