STM8S GPIO模拟I2C的底层代码

底层代码

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GPIO初始化设置

这颗STM8S上，具有真·开漏功能的引脚是PB4和PB5，这两个引脚也正是片上I2C外设的默认引脚。端口设置如下：

PB4 ：I2C的SCL时钟线，开漏输出模式

PB5 ：I2C的SDA数据线，开漏输出模式

SCL和SDA初始化时，推荐选用高阻态输出

/**

  * @brief  I2C端口初始化

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_GPIO_Init(void)

{

  GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOW);

  GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOW);

  I2C_SDA_OUT(1);

  I2C_SCL_OUT(1);

}

I2C主机向从机发送一个字节，都会等待从机通过SDA线返回一个“已接收（ACK）”指令。此时主机的SDA应设置为输入，而在其他环节中应该保持开漏输出。而根据不同从机的I2C时序，有时也需要将SCL设置为输入。

/**

  * @brief  SDA设为输出

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_SDA_SET_OUTPUT(void)

{

  GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOW);

}

/**

  * @brief  SCL设为输出

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_SCL_SET_OUTPUT(void)

{

  GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_MODE_OUT_OD_HIZ_SLOW);

}

/**

  * @brief  SDA设为输入

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_SDA_SET_INPUT(void)

{

  GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN, GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT);

}

/**

  * @brief  SCL设为输入

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_SCL_SET_INPUT(void)

{

  GPIO_Init(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN, GPIO_MODE_IN_FL_NO_IT);

}

GPIO输入检测

既然有了SDA或SCL的输入设置，自然需要有判断输入值的函数。

/**

  * @brief  SDA输入电平检测

  * @param  None

  * @retval 1=输入为高电平  0=输入为低电平

  */

unsigned char I2C_SDA_IN(void)

{

  return (!!GPIO_ReadInputPin(I2C_PORT, I2C_SDA_PIN));

}

/**

  * @brief  SCL输入电平检测

  * @param  None

  * @retval 1=输入为高电平  0=输入为低电平

  */

unsigned char I2C_SCL_IN(void)

{

  return (!!GPIO_ReadInputPin(I2C_PORT, I2C_SCL_PIN));

}

模拟I2C代码

包括：

起始条件，结束条件

回从机ACK，回从机NACK： 用于主机从从机读1字节（此时主从的身份对调）后，还要向其发送请继续（ACK） 或 请停下（NACK） 信号

等待从机回ACK： 主机向从机发送1字节后，需要等待从机返回接收到（ACK） ，如果接收到的是 接收到（ACK）

从从机读1字节： 完成读1字节后，需要向从机发送请继续（ACK） 或 请停下（NACK） 信号

向从机写1细节： 完成写1字节后，需要等待从机返回接收到（ACK） 信号。

起始条件，结束条件

/**

  * @brief  I2C传输开始

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_START(void)

{

  I2C_SDA_SET_OUTPUT();

  I2C_SDA_OUT(1);

  I2C_SCL_OUT(1);

  Delay_1us(10);/

  I2C_SDA_OUT(0);

  Delay_1us(10);

  I2C_SCL_OUT(0);

  Delay_1us(10);

}

/**

  * @brief  I2C传输结束

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_STOP(void)

{

  I2C_SDA_SET_OUTPUT();

  I2C_SDA_OUT(0);

  I2C_SCL_OUT(0);

  Delay_1us(10);//

  I2C_SCL_OUT(1);

  Delay_1us(10);

  I2C_SDA_OUT(1);

  Delay_1us(10);

}

回从机ACK，回从机NACK

/**

  * @brief  MCU回复IC ACK信号

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_SEND_ACK(void)

{

  I2C_SDA_SET_OUTPUT();

  I2C_SDA_OUT(0);

  Delay_1us(10);//

  I2C_SCL_OUT(1);

  Delay_1us(10);

  I2C_SCL_OUT(0);

  Delay_1us(10);

}

/**

  * @brief  MCU回复NACK信号

  * @param  None

  * @retval None

  */

void I2C_SEND_NACK(void)

{

  I2C_SDA_SET_OUTPUT();

  I2C_SDA_OUT(1);

//  Delay_1us(10);///

  I2C_SCL_OUT(1);

  Delay_1us(10);

  I2C_SCL_OUT(0);

  Delay_1us(10);

}

从从机读1字节

/**

  * @brief  I2C MCU接收1字节

  * @param  ACK_CHOICE:  数据读取后主机如何回复,I2C_ACK=回复ACK  I2C_NACK=回复NACK  I2C_JUMP_REPLY=跳过回复

  * @retval read_data:   接收的字节

  */

unsigned char I2C_READ_BYTE(unsigned char ACK_CHOICE)

{

  unsigned char read_data=0;

  I2C_SDA_SET_INPUT();

//  I2C_SCL_OUT(0);//

//  Delay_1us(10);///

  for(unsigned char i=0x80; i!=0; i>>=1)

  {

    I2C_SCL_OUT(1);

    Delay_1us(10);

    if(I2C_SDA_IN() == 1)

      read_data |= i;

    I2C_SCL_OUT(0);

    Delay_1us(10);

  }

  I2C_SDA_SET_OUTPUT();

  I2C_SDA_OUT(1);//?????????????????

  if(ACK_CHOICE==I2C_ACK)       I2C_SEND_ACK();

  if(ACK_CHOICE==I2C_NACK)      I2C_SEND_NACK();

  return read_data;

}

向从机写1字节

/**

  * @brief  I2C MCU发送1字节

  * @param  send_data:  发送的字节

  * @retval ack回复:    I2C_NACK=异常=检测到NACK  I2C_ACK=正常=检测到ACK

  */

unsigned char I2C_SEND_BYTE(unsigned char send_data)

{

  unsigned char ack=I2C_NACK;   //初始值

  unsigned char time_out=200;   //ACK查询次数

  I2C_SDA_SET_OUTPUT();

//  I2C_SCL_SET_OUTPUT();

//  I2C_SCL_OUT(0);

//  Delay_1us(10);/

  for(unsigned char i=0x80; i!=0; i>>=1)

  {

    if(send_data&i)     I2C_SDA_OUT(1);

    else                I2C_SDA_OUT(0);

    I2C_SCL_OUT(1);

    Delay_1us(10);

    I2C_SCL_OUT(0);

    Delay_1us(10);

  }

  //开始ACK查询

  I2C_SDA_SET_INPUT();

  I2C_SCL_OUT(1);

  while(time_out--)

  {

    if(I2C_SDA_IN()==1)

      ack=I2C_NACK;

    else

    {

      ack=I2C_ACK;

      break;

    }

    Delay_1us(1);

  }

  I2C_SCL_OUT(0);

  I2C_SDA_SET_OUTPUT();

  I2C_SDA_OUT(1);//???????????????????

  return ack;

}

其他代码

上述全部代码位于i2c.c 源文件中，而下列代码则全部位于i2c.h 头文件。

#ifndef __I2C_H

#define __I2C_H

/* Includes ------------------------------------------------------------------*/

#include "main.h"

/* Private defines -----------------------------------------------------------*/

#define I2C_PORT                GPIOB

#define I2C_SDA_PIN             GPIO_PIN_5

#define I2C_SCL_PIN             GPIO_PIN_4

#define I2C_ACK                 0 //用于接收：SDA=L=从机有回复  用于发送：回复从机ACK

#define I2C_NACK                1 //用于接收：SDA=H=从机未回复  用于发送：回复从机ACK

#define I2C_JUMP_REPLY          2 //调试用

/* Private macro -------------------------------------------------------------*/

/* Private variables ---------------------------------------------------------*/

/* Private function prototypes -----------------------------------------------*/

void I2C_GPIO_Init(void);

void I2C_SDA_SET_OUTPUT(void);

void I2C_SCL_SET_OUTPUT(void);

void I2C_SDA_SET_INPUT(void);

void I2C_SCL_SET_INPUT(void);

void I2C_SDA_OUT(unsigned char value);

void I2C_SCL_OUT(unsigned char value);

unsigned char I2C_SDA_IN(void);

unsigned char I2C_SCL_IN(void);

void I2C_START(void);

void I2C_STOP(void);

void I2C_SEND_ACK(void);

void I2C_SEND_NACK(void);

unsigned char I2C_READ_BYTE(unsigned char ACK_CHOICE);

unsigned char I2C_SEND_BYTE(unsigned char send_data);

#endif