使用GPIO引脚模拟SDA和SCL总线实现软件模拟IIC通信，IIC的具体通信协议层和物理层链接：
7 e  d: ~$ t/ b; ~  V9 P: A( k

1. #ifndef __BSP_IIC_H
   4 o7 u! ?* q& m# g' {
2. #define __BSP_IIC_H
   1 j9 T; D8 `) `7 G9 d4 V
3. 
   
4. #include "stm32f10x.h"
   " O' P! V" m7 f6 f. v0 ]( S
5. 
   
6. 
   
7. 
   
8. #define SCL_PORT         GPIOA
   
9. #define SCL_PIN          GPIO_Pin_2
   - k0 J- q+ w5 H! ^+ |8 |' ?
10. #define SCL_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    
11. #define SCL_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    
12. 
    
13. #define SDA_PORT         GPIOA
    7 m1 h7 Y; x; O3 h4 i
14. #define SDA_PIN          GPIO_Pin_3
    
15. #define SDA_MOOD         GPIO_Mode_Out_OD
    6 N3 x8 j: j  c8 b
16. #define SDA_SPEED        GPIO_Speed_50MHz
    
17. 
    
18. #define SDA_1()          GPIO_SetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    # h) ^! U/ H% ~
19. #define SDA_0()          GPIO_ResetBits(SDA_PORT, SDA_PIN)
    5 W; T2 B0 [5 k% d1 M
20. 
    2 ]3 ]8 V( n7 z. C" |) G& R
21. #define SCL_1()          GPIO_SetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    
22. #define SCL_0()          GPIO_ResetBits(SCL_PORT, SCL_PIN)
    0 a5 @& E  o( E6 Q. |+ S( h6 b! Q
23. 
    
24. #define SDA_READ         GPIO_ReadInputDataBit(SDA_PORT, SDA_PIN)
    
25. 
    
26. 
    . E( i/ A# ]! y4 y
27. /* ACK原型为acknowledge，意为：报告已收到 */
    
28. void Delay(void);
    
29. void IIC_START(void);
    
30. void IIC_STOP(void);
    6 Z  ^8 L7 p1 u( \' T) P$ Z
31. void IIC_ACK(void);
    
32. void IIC_NACK(void);
    , X6 k7 N" L% O; y& l8 b
33. uint8_t IIC_ReadACK(void);
    ! [) `' d; B) Z+ |# F0 H& d7 Y
34. void IIC_SendByte(uint8_t data)        ;
    ) P7 Z9 _# V* t9 s* m% q, n
35. uint8_t IIC_ReadByte(void);
    5 c4 @* e7 z) ?- c" W  e
36. void IIC_GPIO_Config(void);
    ! p/ Z8 Y% O) V6 \4 u
37. 
    
38. 
    
39. 
    ) }/ e, ^: j0 j4 X
40. 
    2 _9 y3 }; e& e4 {& H9 e
41. #endif     /* __BSP_IIC_H */
    
42. 
    6 p2 r+ e" _; J( O3 ~' w

复制代码

1. 
   + O! Y2 d7 P! r
2. 
     s8 [1 ~) |9 w2 ~* i
3. void Delay(void)
   ) f( Y3 o0 p9 I' i
4. {
   / b- F' D- k; t+ s7 L% T# y: ^
5.         uint8_t i;
   4 t" j% I2 F- T- x
6. 
   
7.         /*　
   
8.                  下面的时间是通过逻辑分析仪测试得到的。
   
9.     工作条件：CPU主频72MHz ，MDK编译环境，1级优化
   
10.   
    / V7 J3 h- T% c: f5 U
11.                 循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz
    
12.                 循环次数为7时，SCL频率 = 347KHz， SCL高电平时间1.5us，SCL低电平时间2.87us
    
13.                  循环次数为5时，SCL频率 = 421KHz， SCL高电平时间1.25us，SCL低电平时间2.375us
    
14.         */
    
15.         for (i = 0; i < 10; i++);
    ) u3 i/ w5 J; E! L2 D2 |
16. }
    , V8 N  ^4 v6 Y5 N
17. 
    
18. 
    - r5 o0 M. J& @# @8 J# D4 F2 A
19. /* SCL高电平时期SDA产生下降沿表示起始信号 */
    % s# V) C1 o5 r5 ]
20. void IIC_START(void)
    # u9 y) l- Z) y' D# {
21. {
    
22.         SDA_1();
    6 ~5 S% R, R3 t+ A. ~
23.         SCL_1();
    0 J3 }1 Y+ X: m2 P9 C* p
24.         Delay();
    
25.        
    
26.         SDA_0();
    - r* D) b% ^3 t; _3 Y
27.         Delay();
    5 X  e; G4 j# T2 z: l- h2 l6 u
28.         SCL_0();
    
29.         Delay();
    
30. }
    ) @: B/ e0 F! L9 J2 G; w  g
31. 
    $ \0 K/ H2 ?2 z+ ?
32. 
    
33. 
    
34. /* SCL高电平时期SDA产生上升沿表示停止信号 */
    
35. void IIC_STOP(void)
    ) ~6 I  ?" D9 U$ M  v
36. {
    
37.         SDA_0();
    : y0 a; b* ^4 Z: r$ o) e$ h
38.         SCL_1();
    3 f3 B' c6 ^$ h% I
39.         Delay();
    
40.        
    
41.         SDA_1();
    
42.         Delay();
    
43.   /* 停止信号后SDA和SCL都为高电平 */
    . h! R3 @8 X9 U; w
44. }
    
45. 
    : b' ]" v; |" X/ w) R5 S
46. 
      `0 k5 \& _5 B! G, {2 ?
47. /* SCL高电平时期 SDA保持低电平代表 应答信号 */
    
48. void IIC_ACK(void)
    
49. {
    
50.         SDA_0();
    : {; G; M3 F6 n0 h# z. b
51.         Delay();
    
52.         SCL_1();
    
53.         Delay();
    
54.        
    
55.         SCL_0();
    
56.         Delay();
    . [/ N4 U$ ?+ c* s, [$ n% g8 s
57.         SDA_1();
    4 k+ X- ?9 f8 g( O
58. /* 随后释放SDA总线 */
    3 g/ U2 J- s+ z
59. }
    
60. 
    
61. 
    
62. /* SCL高电平时期 SDA保持高电平代表 非应答信号 */
    . l, l7 h) Q' y, c' ]
63. void IIC_NACK(void)
    
64. {
    5 P% q7 a' b' D  O6 @
65.         SDA_1();
    - v3 n( Q7 X4 |6 \8 G
66.         Delay();
    
67.         SCL_1();
    2 t2 ]! n5 r6 ?! v0 N2 b6 k
68.         Delay();
    4 w* ]# x! P6 r8 T7 }2 L
69.        
    
70.         SCL_0();
    
71. /* SDA已经为高电平，无需释放 */
    
72. }
    
73. 
    7 i) `, `6 v' R& f6 j
74. 
    
75. /* CPU产生一个SCL时钟，读取应答  ACK：0   NACK：1*/
    . x, M5 Q" s7 W* Z, l
76. /* 因为SDA平时为高电平，所以没有收到应答时，SDA还为高电平，即读取到 1 为非应答 */
    $ P5 {6 k5 b' O: X
77. uint8_t IIC_ReadACK(void)
    
78. {
    , ^' M' a! o6 [+ U+ o8 @
79.         uint8_t k;
    
80.         /* 释放SDA总线 */
    
81.         SDA_1();
    
82.         Delay();
    7 U$ S. F+ m, R2 k# w+ J: r' y
83.         /* SCL为高电平时，才会读取有效数据 */
    
84.         SCL_1();
    
85.         Delay();
    
86.        
    # K6 L6 x  g; \; T' K) M
87.         /* 读取信号 */
    
88.         if(SDA_READ==1)
    
89.                 k=1;
    
90.         else
    6 C5 r& i( K5 ^6 V1 a: Q
91.                 k=0;
    , b' H9 n' s7 L, t" a/ A1 D. C
92.         /* 收到信号后SCL要拉低 */
    
93.         SCL_0();
    7 ^  c; I6 V2 w& e" `
94.         Delay();
    
95.         return k;
    ) [0 G/ }. D" ^: J$ ]
96. }
    6 w% f1 V# t# ~& ?# P% C
97. 
    
98. 
    
99. /* 发送一个字节，先发送高位 */
    
100. void IIC_SendByte(uint8_t data)
     
101. {
     
102.         uint8_t n=0x01;
     ; w0 r9 G7 @, Z; y+ ]
103.         int i;
     0 [! A% X6 G+ S0 X
104.         SCL_0();
     % F( ?( A3 r$ Q# b+ Q  y  n) D/ F
105.         Delay();
     
106.         for(i=7;i>=0;i--)
     ! _5 _2 ?+ h3 g
107.         {
     : O! \  f, L" t& j
108.                 if(n&(data>>i))
       ?* c3 g7 U6 t
109.                 {
     4 z; ]- K! i$ M
110.                         SDA_1();
     
111.                         Delay();
     3 R+ D( E7 @! [: q4 }9 O
112.                         SCL_1();
     
113.                         Delay();
     
114.                 }
     
115.                 else
     ! Y/ M& j+ F& Y- t( I* a5 q
116.                 {
     
117.                         SDA_0();
     
118.                         Delay();
     
119.                         SCL_1();
     
120.                         Delay();
     4 w+ V% E: }4 {) D
121.                 }
     + i- A: y6 F  c1 c$ u) v
122.                 SCL_0();
     
123.                 Delay();
     6 y: m$ h4 O8 f& U* |$ J8 _& D0 H
124.         }
     
125.         /* 发送完一个字节后释放SDA总线 */
     
126.         SDA_1();
     
127.         Delay();
     
128.        
     
129. }
     
130. 
     
131. /* 读取一个字节，在CPU产生的SCL高电平时期读取 */
     : P, d' n8 j- G
132. uint8_t IIC_ReadByte(void)
     
133. {
     , C) V2 E3 N; n6 A% R& J
134. //        uint8_t i,data=0;
     ! s9 K! n  U# ~* W% j
135. //        for(i=0;i<8;i++)
     
136. //        {
     
137. //                SCL_1();
     . a1 P. Z. O% X* S1 l! B3 O
138. //                Delay();
     , _( V; C7 b+ H
139. //                if(SDA_READ)
     
140. //                {
     8 d! ?7 J5 v" C& k: O
141. //                        data++; /* 利用自增实现对最低位写 1  */
     9 `5 a9 v& B9 t, ?
142. //                }
     
143. //                data<<=1;
     7 J) b% M2 ?; E* P
144. //                SCL_0();
     
145. //                Delay();
     
146. //               
     
147. //        }
     ) h" K' C; L3 U) c7 d7 r. U! n8 D
148. //        return data;
     , L! ]* {: F8 M3 |
149. //       
     6 Z/ h1 q1 p' V* o2 B# l. D
150.        
     * {) g  r" R* }. w/ n+ ~7 ?1 c1 X
151.         uint8_t i;
     # ?8 d) t" F. E; a4 C
152.        
     1 t6 n0 {' O# T6 s8 o
153.         uint8_t temp = 0;
     
154.        
     
155.         for(i=0;i<8;i++)
     
156.         {               
     6 O2 p* G- m. ^6 L/ ?1 d( Q2 K
157.                 temp<<=1;
     
158.                
     5 o6 z; E, d1 O( ]
159.                 SCL_1();
     
160.                 Delay();
     
161.                
     ; e" @! E" }* R" j0 o. b
162.                 if( SDA_READ==1 )
     ; N- e  V) c) R7 P
163.                 {
     
164.                         temp += 1;
     % I: [0 e! r% C4 U+ |9 V2 a
165.                 }
     
166.                
     
167.                 SCL_0();
     ( ]; a) j9 f+ M9 [
168.                 Delay();
     
169.         }               
     
170.        
     
171.         return temp;
     
172. }
     
173. 
     
174. 
     
175. 
     . s% t/ `( f4 _) s  u- v$ R! {
176. /* 配置SCL和SDA对应的GPIO引脚，模式都为开漏输出 */
     
177. void IIC_GPIO_Config(void)
     
178. {
     ( G; t6 E3 i) D4 c2 Q* |0 S# Z; V
179.         GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
       N& u9 I5 F2 s6 ]: |0 k, q8 @
180.        
     
181.         RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);
     
182.        
     
183.         GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SCL_PIN;
     
184.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SCL_MOOD;
     
185.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SCL_SPEED;
     7 u0 B2 V5 _) ^5 }# y$ Z
186.         GPIO_Init(SCL_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
187.        
     
188.   GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = SDA_PIN;
     
189.         GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = SDA_MOOD;
     
190.         GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = SDA_SPEED;
     
191.         GPIO_Init(SDA_PORT, &GPIO_InitStruct);
     
192.        
     , u/ E/ |/ ]4 ^9 W+ Z
193. /* 给一个停止信号，使IIC总线上所有设备处于复位 */
     
194.         IIC_STOP();
     ) P6 ^4 T) i& r' o6 x
195.        
     
196. }
     0 l: ?+ o2 J+ z0 e: d) ~
197. 
     # U- l5 f# M6 \" K  ^- x, z
198. 
     0 ]0 L& s) ~4 x0 c

复制代码

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0 w6 e: P6 y# N8 Q

" q5 j9 y1 ?! b8 C& W