標題: IIC串口通信 [打印本頁]
作者: 黑電子論 時間: 2016-4-7 09:59
標題: IIC串口通信
/******************************************************************************
IIC通信原理介紹
I2C（Inter－Integrated Circuit）總線是由PHILIPS公司開發的兩線式（SCL、
SDA）串行總線，用于連接微控制器及其外圍設備。SDA（serial data line）表示串行數據線，SCL（serial clock line）為串行時鐘線，SDA是雙線數據線，既可以接收也可以發送數據。在使用時，SDA和SCL都必須利用外部上拉電阻連接到VCC（當總線空閑時可以保持高電平）。IIC總線快速模式下可以達到400kHZ的傳輸速率。每一個IIC器件都有一個唯一的可識別的地址。
ST（START）：IIC數據傳輸開始于一個起始信號。起始信號定義為當SCL為高電平
（HIGH）時SDA從高電平（HIGH）跳為低電平（LOW）；
SAD（Slave Adress）：起始信號傳輸后，下一個Byte前7bit表示從機的地址，第8
位表示發送or接收數
據，若從機接收到前7bit，并與自己的地址比較，若匹配，則從機認為主機選中自己，需要
進行通信；
ACK（Acknowledge）：主從機接收到數據后會發送一個應答信號；
SP（STOP）：停止信號定義為當SCL線為高電平時，SDA從低電平（LOW）跳變為高電平（HIGH）。
以上僅僅是針對IIC通信的簡單的介紹，更加詳細的介紹請參考IIC的datesheet。
*****************************************************************************/
/******************************************************************************
說明：
1、本文件主要功能是：用普通IO口模擬IIC實現通信功能
2、本文件版權屬思飛工作室
3、使用方法：在需要使用IIC的工程中，包含IIC.h和IIC.c文件
4、由于使用普通IO口模擬IIC，所以此處理論上可以用任意IO口來模擬
******************************************************************************/
#include "IIC.h"
#include "delay.h"
/**************************************************************************
函數名稱:IIC_Init（void）
功能:初始化IIC使用的引腳。此處使用stm32的PB10/PB11來模擬IIC通信
參數：無
返回值 : 無
說明：端口配置需要使用CNFx[1:0],MODEx[1:0]相關位含義列出如下：
MODEx[1:0]
00：輸入模式(復位后的狀態)
01：輸出模式，最大速度10MHz
10：輸出模式，最大速度2MHz
11：輸出模式，最大速度50MHz
CNFx[1:0]
在輸入模式(MODE[1:0]=00)：
00：模擬輸入模式
01：浮空輸入模式(復位后的狀態)
10：上拉/下拉輸入模式
11：保留
在輸出模式(MODE[1:0]>00)：
00：通用推挽輸出模式
01：通用開漏輸出模式
10：復用功能推挽輸出模式
11：復用功能開漏輸出模式
***************************************************************************/
void IIC_Init(void)
{
RCC->APB2ENR|=1<<3;
//先使能外設IO PORTB時鐘
GPIOB->CRH&=0XFFFF00FF;
//PB10,11 推挽輸出，
CNFx[1:0],MODEx[1:0],配置0011表示推挽輸出
GPIOB->CRH|=0X00003300;
GPIOB->ODR|=3<<10;
//PB10 11輸出高
}
/**************************************************************************
函數名稱:IIC_Start（void)
功 能:產生IIC起始信號（ST）
參 數：無
返回值 : 無
說明：IIC起始信號定義為當SCL為高電平（HIGH）時，SDA線從高到低的跳變
***************************************************************************/
void IIC_Start(void)
{
SDA_OUT();
//SDA線輸出
IIC_SDA=1;
//SDA為高電平輸出
delay_us(1);
IIC_SCL=1;
//SCL為高電平
delay_us(6);
IIC_SDA=0;
//START:when CLK is high,DATA
change form high to low
delay_us(6);
IIC_SCL=0;
//鉗住I2C總線，準備發送或接收數
據，避免在SCL為高電平期間，再次發出起始信號或者停止信號
delay_us(2);
}
/**************************************************************************
函數名稱: IIC_Stop（void）
功 能: 產生IIC停止信號（SP）
參 數：None
返回值 : None
說明 :IIC停止信號定義為當SCL為高電平（HIGH）時，SDA線從低到高的跳變
***************************************************************************/
void IIC_Stop(void)
{
SDA_OUT();
//SDA線輸出
IIC_SDA=0;
//SDA為低電平
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
//SCL為高電平
delay_us(6);
IIC_SDA=1;
//STOP:when CLK is high DATA
change form low to high
delay_us(4);
}
/**************************************************************************
函數名稱: IIC_Wait_Ack（void）
功能: 等待應答信號到來
參數：無
返回值 : [1，接收應答失敗；0，接收應答成功]
說明：IIC通信時，接收到數據，從機（Slave）會發出ACK信號，一般是一個低電平
信號出現在SDA線上，若主機檢測到，則認為此次通信成功
注意：應答信號是在SCL為高電平器件，SDA一直為低電平表示應答
***************************************************************************/
u8 IIC_Wait_Ack(void)
{
u8 ucErrTime=0;
SDA_IN();
//SDA設置為輸入
IIC_SDA=1;delay_us(2);
IIC_SCL=1;delay_us(2);
while(READ_SDA)
//若超過250個時鐘周期沒有收到應
答信號，認為通信失敗，返回1，并結束此次通信
{
ucErrTime++;
if(ucErrTime>250)
{
IIC_Stop();
return 1;
}
}
IIC_SCL=0;
//時鐘輸出0
return 0;
//若通信成功，則返回0
}
/**************************************************************************
函數名稱: IIC_Ack（）
功 能: 產生應答信號 ，主機從從機讀取數據后，向從機發出應答信號
參 數：None
返回值 : None
說明: 主機在接收到從機的數據后，向從機返回一個應答信號，繼續通信,在SCL為
高電平器件，SDA一直保持低電平表示應答
***************************************************************************/
void IIC_Ack(void)
{
IIC_SCL=0;
//SCL初始為低
SDA_OUT();
IIC_SDA=0;
//SDA輸出低
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
//SCL輸出高電平
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
//SCL再輸出低電平，保證在SCL為高電平
期間，SDA始終保持高電平，表示應答信號
}
/**************************************************************************
函數名稱: IIC_NAck（）
功能: 不產生應答信號，主機接收到從機的數據后，不發出應答信號
參 數：None
返回值 : None
說明：在IIC中SCL為高電平器件，SDA也保持高電平則表示不應答，NACK
***************************************************************************/
void IIC_NAck(void)
{
IIC_SCL=0;
//SCL輸出低電平
SDA_OUT();
IIC_SDA=1;
//SDA輸出高電平
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
//SCL輸出高電平
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
//SCL再次輸出低電平，保證SCL為高時，
SDA一直為高
}
/**************************************************************************
函數名稱: IIC_Send_Byte（）
功能: 主機發送一個字節數據到從機
參 數：需要發送的數據
返回值 : 無
說明: IIC每次傳輸的數據位8bit，
***************************************************************************/
void IIC_Send_Byte(u8 txd)
{
u8 t;
SDA_OUT();
//SDA輸出
IIC_SCL=0;
//拉低時鐘開始數據傳輸
for(t=0;t<8;t++)
//循環八次，把txd中的8bit數據通過SDA線輸出，但同
時SCL時鐘也必須翻轉
{
IIC_SDA=(txd&0x80)>>7;
txd<<=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
delay_us(2);
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
}
}
/**************************************************************************
函數名稱: IIC_Read_Byte（）
功能: IIC接收一個字節的內容
參數：ack表示是否返回ACK信號，若ack=1，則發送ACK（），否則發送NACK（）
返回值 : 返回讀出的8bit的數據
***************************************************************************/
u8 IIC_Read_Byte(unsigned char ack)
{
u8 i,receive=0;
SDA_IN();
//SDA設置為輸入
for(i=0;i<8;i++)
//根據SDA電平的高低，決定receive的8bit信息
{
第 4 頁
IIC.txt
IIC_SCL=0;
delay_us(2);
IIC_SCL=1;
receive<<=1;
if(READ_SDA)receive++;
delay_us(2);
}
IIC_SCL = 0;
if (!ack)
IIC_NAck();
//發送nACK
else
IIC_Ack();
//發送ACK
return receive;
//返回讀到的數據
}
/**************************************************************************
函數名稱：IIC_ReadReg(u8 DeviceAddr,u8ReadAddr)
功能：在指定的器件地址中指定的寄存器地址中讀出一個數據
參 數：DeviceAddr:從器件的地址 ReadAddr：寄存器的地址
返回值 : 讀到的數據
說明：讀取數據流程如下
master（主機）：ST
SAD+W SUB
SR SAD+R
NMAK SP
slave（從機） ：
SAK
SAK
SAK DATA
其中各符號含義如下：
ST ：起始信號
SAD+W：從器件地址+Write
SAK：從機應答信號
SUB：寄存器地址
SR ：重新啟動
DATA ：數據
NMAK ：主機無應答
SP ：停止信號
**************************************************************************/
u8 IIC_ReadReg(u8 DeviceAddr,u8 ReadAddr)
{
u8 temp=0;
IIC_Start();
//起始信號
IIC_Send_Byte(DeviceAddr);
//發送器件地址
IIC_Wait_Ack();
//等待應答
IIC_Send_Byte(ReadAddr);
//發送寄存器地址
IIC_Wait_Ack();
//等待應答
IIC_Start();
//重新啟動IIC總線
IIC_Send_Byte(DeviceAddr+1);
//發送器件地址
IIC_Wait_Ack();
//再次等待應答
temp=IIC_Read_Byte(0);
//只讀取1byte的數據，無需主機應答
IIC_Stop();
//產生一個停止條件
return temp;
| 歡迎光臨 (http://www.denmoz.com/bbs/) |
Powered by Discuz! X3.1 |