• C语言 Cortex-A7核 IIC实验

    iic.h

    1. #ifndef __IIC_H__
    2. #define __IIC_H__
    3. #include "stm32mp1xx_gpio.h"
    4. #include "stm32mp1xx_rcc.h"
    5. /* 通过程序模拟实现I2C总线的时序和协议
    6.  * GPIOF ---> AHB4
    7.  * I2C1_SCL ---> PF14
    8.  * I2C1_SDA ---> PF15
    9.  *
    10.  * */
    11.  
    12. #define SET_SDA_OUT     do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30)); \
    13. 							GPIOF->MODER |= (0x1 << 30);}while(0)
    14. #define SET_SDA_IN      do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30));}while(0)
    15.  
    16. #define I2C_SCL_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 14);}while(0)
    17. #define I2C_SCL_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 14);}while(0)
    18.  
    19. #define I2C_SDA_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 15);}while(0)
    20. #define I2C_SDA_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 15);}while(0)
    21.  
    22. #define I2C_SDA_READ    (GPIOF->IDR & (0x1 << 15))
    23.  
    24. void delay_us(void);
    25. void i2c_init(void);
    26. void i2c_start(void);
    27. void i2c_stop(void);
    28. void i2c_write_byte(unsigned char  dat);
    29. unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack);
    30. unsigned char i2c_wait_ack(void);       
    31. void i2c_ack(void);
    32. void i2c_nack(void);
    33.  
    34. #endif

    iic.c

    1. #include "iic.h"
    2.  
    3. extern void printf(const char* fmt, ...);
    4. /*
    5.  * 函数名 ： delay_us
    6.  * 函数功能：延时函数
    7.  * 函数参数：无
    8.  * 函数返回值：无
    9.  * */
    10. void delay_us(void)
    11. {
    12. 	unsigned int i = 2000;
    13. 	while(i--);
    14. }
    15. /*
    16.  * 函数名 ： i2c_init
    17.  * 函数功能： i2C总线引脚的初始化， 通用输出，推挽输出，输出速度，
    18.  * 函数参数：无
    19.  * 函数返回值：无
    20.  * */
    21. void i2c_init(void)
    22. {
    23.  	// 使能GPIOF端口的时钟
    24. 	RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 5);
    25. 	// 设置PF14，PF15引脚为通用的输出功能
    26. 	GPIOF->MODER &= (~(0xF << 28));
    27. 	GPIOF->MODER |= (0x5 << 28);
    28. 	// 设置PF14, PF15引脚为推挽输出
    29. 	GPIOF->OTYPER &= (~(0x3 << 14));
    30. 	// 设置PF14, PF15引脚为高速输出
    31. 	GPIOF->OSPEEDR |= (0xF << 28);
    32. 	// 设置PF14, PF15引脚的禁止上拉和下拉
    33. 	GPIOF->PUPDR &= (~(0xF << 28));
    34. 	// 空闲状态SDA和SCL拉高 
    35. 	I2C_SCL_H;
    36. 	I2C_SDA_H;
    37. }
    38.  
    39.  
    40.  
    41. /*
    42.  * 函数名：i2c_start
    43.  * 函数功能：模拟i2c开始信号的时序
    44.  * 函数参数：无
    45.  * 函数返回值：无
    46.  * */
    47. void i2c_start(void)
    48. {
    49. 	/*
    50. 	 * 开始信号：时钟在高电平期间，数据线从高到低的变化
    51. 	 *     --------
    52. 	 * SCL         \
    53. 	 *              --------   时钟线
    54. 	 *     ----
    55. 	 * SDA     \
    56. 	 *          --------       数据线
    57. 	 * */	
    58. 	SET_SDA_OUT;  //1.设置数据线为输出模式
    59. 	I2C_SCL_H;    //2.SCL为高电平
    60. 	delay_us();
    61. 	I2C_SDA_H;    //3.SDA为高电平
    62. 	delay_us();
    63. 	I2C_SDA_L;    //4.SDA为低电平
    64. 	I2C_SCL_L;    //5.起始信号产生之后，总线处于占用状态
    65. }
    66.  
    67. /*
    68.  * 函数名：i2c_stop
    69.  * 函数功能：模拟i2c停止信号的时序
    70.  * 函数参数：无
    71.  * 函数返回值：无
    72.  * */
    73.  
    74. void i2c_stop(void)
    75. {
    76. 	/*
    77. 	 * 停止信号 ： 时钟在高电平期间，数据线从低到高的变化 
    78. 	 *             ----------
    79. 	 * SCL        /              时钟线
    80. 	 *    --------
    81. 	 *    ---         -------
    82. 	 * SDA   X       /           数据线
    83. 	 *    --- -------
    84. 	 * */
    85. 	SET_SDA_OUT;  //1.设置数据线为输出模式
    86. 	I2C_SCL_L;    //2.SCL为低电平，改变数据线上数据
    87. 	delay_us();
    88. 	I2C_SDA_L;    //3.SDA为低电平
    89. 	delay_us();
    90.  
    91. 	I2C_SCL_H;    //4.SCL为高电平
    92. 	delay_us();
    93. 	I2C_SDA_H;    //5.SDA为高电平，停止信号产生之后，总线处于空闲状态
    94. 	delay_us();
    95. }
    96.  
    97. /*
    98.  * 函数名： i2c_write_byte
    99.  * 函数功能：主机向i2c总线上的从设备写8bits数据
    100.  * 函数参数：dat : 等待发送的字节数据
    101.  * 函数返回值： 无
    102.  * */
    103.  
    104. void i2c_write_byte(unsigned char dat)
    105. {
    106. 	/*
    107. 	 * 数据信号：时钟在低电平期间，发送器向数据线上写入数据
    108. 	 * 			时钟在高电平期间，接收器从数据线上读取数据 
    109. 	 *      ----          --------
    110. 	 * 	SCL     \        /        \
    111. 	 *           --------          --------
    112. 	 *      -------- ------------------ ---
    113. 	 * 	SDA         X                  X
    114. 	 *      -------- ------------------ ---
    115. 	 *
    116. 	 *      先发送高位在发送低位 
    117. 	 * */
    118. 	unsigned int i;
    119. 	SET_SDA_OUT; //1.设置数据为输出模式
    120. 	//2.for循环 条件 实现
    121. 	for(i=0;i<8;i++)
    122. 	{
    123. 		I2C_SCL_L;  //3.SCL为低电平期间，发送器向数据线上写入数据 时钟线拉低才能写入数据
    124. 		delay_us();
    125. 		//4. 先发送高位再发送低位
    126. 		if(dat & 0x80)
    127. 			I2C_SDA_H; //向数据线上写入高电平
    128. 		else
    129. 			I2C_SDA_L; //向数据线上写入低电平
    130. 		delay_us();
    131. 		I2C_SCL_H;  //SCL拉高，等待从机从数据线上读取数据
    132. 		delay_us();
    133. 		delay_us();
    134. 		dat <<= 1;
    135. 	}
    136. }
    137.  
    138. /*
    139.  * 函数名：i2c_read_byte
    140.  * 函数功能： 主机从i2c总线上的从设备读8bits数据, 
    141.  *          主机发送一个应答或者非应答信号
    142.  * 函数参数： 0 ： 应答信号   1 ： 非应答信号
    143.  * 函数返回值：读到的有效数据
    144.  *
    145.  * */
    146. unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack)
    147. {
    148. 	/*
    149. 	 * 数据信号：时钟在低电平期间，发送器向数据线上写入数据
    150. 	 * 			时钟在高电平期间，接收器从数据线上读取数据 
    151. 	 *      ----          --------
    152. 	 * 	SCL     \        /        \
    153. 	 *           --------          --------
    154. 	 *      -------- ------------------ ---
    155. 	 * 	SDA         X                  X
    156. 	 *      -------- ------------------ ---
    157. 	 *
    158. 	 *      先接收高位， 在接收低位 
    159. 	 * */
    160. 	unsigned int i;
    161. 	unsigned char dat;
    162. 	SET_SDA_IN; //0.设置数据线为输入模式
    163. 	for(i=0;i<8;i++)
    164. 	{
    165. 		I2C_SCL_L;  //1.SCL拉低，保证主机向数据线上，写入数据完成
    166. 		delay_us();
    167. 		delay_us();
    168. 		I2C_SCL_H;; //2.SCL拉高，数据线上数据保持稳定，从数据线上读取数据
    169. 		delay_us();
    170. 		dat <<= 1;   //3.移位,放到if前面
    171. 		if(I2C_SDA_READ)
    172. 			dat |= 1; //4.从总线上读取数据为1
    173. 		else
    174. 			dat |= 0; //5.从总线上读取数据为0
    175. 		delay_us();
    176. 	}
    177. 	if(!ack)
    178. 		i2c_ack();  //6.主机产生应答信号
    179. 	else
    180. 		i2c_nack(); //7.主机产生非应答信号
    181. 	return dat;     //8.读取到数据	
    182. }
    183. /*
    184.  * 函数名： i2c_wait_ack
    185.  * 函数功能： 主机作为发送器时，等待接收器返回的应答信号
    186.  * 函数参数：无
    187.  * 函数返回值：
    188.  *					0：接收到的应答信号
    189.  *                  1：接收到的非应答信号
    190.  * */
    191. unsigned char i2c_wait_ack(void)
    192. {
    193. 	/*
    194. 	 * 主机发送一个字节之后，从机给主机返回一个应答信号
    195. 	 *
    196. 	 *                   -----------
    197. 	 * SCL              /   M:读    \
    198. 	 *     -------------             --------
    199. 	 *     --- ---- --------------------
    200. 	 * SDA    X    X
    201. 	 *     ---      --------------------
    202. 	 *     主  释   从机    主机
    203. 	 *     机  放   向数据  读数据线
    204. 	 *         总   线写    上的数据
    205. 	 *         线   数据
    206. 	 * */	
    207. 	I2C_SCL_L; //1.SCL为低电平期间，总线上数据允许发生变化
    208. 	delay_us();
    209. 	I2C_SDA_H; //2.SDA为高电平，将数据线释放(空闲)
    210. 	delay_us();
    211. 	SET_SDA_IN; //3.设置SDA为输入模式
    212. 	delay_us();
    213. 	I2C_SCL_H; //4.SCL为高电平,从总线上读取数据
    214. 	delay_us();
    215. 	//5.判断读取数据为0/1，   0 : 应答信号   1 : 非应答信号
    216. 	if(I2C_SDA_READ)
    217. 		return 1; //非应答信号
    218. 	//6.总线处于占用状态
    219. 	I2C_SCL_L;
    220. 	return 0; //应答信号
    221. 	
    222. } 
    223. /*
    224.  * 函数名： iic_ack
    225.  * 函数功能： 主机作为接收器时，给发送器发送应答信号
    226.  * 函数参数：无
    227.  * 函数返回值：无
    228.  * */
    229. void i2c_ack(void)
    230. {
    231. 	/*            --------
    232. 	 * SCL       /        \
    233. 	 *    -------          ------
    234. 	 *    ---
    235. 	 * SDA   X 
    236. 	 *    --- -------------
    237. 	 * */
    238. 	SET_SDA_OUT; //1.设置数据线为输出模式
    239. 	I2C_SCL_L;   //2.在SCL为低电平期间，改变数据线上数据
    240. 	delay_us();
    241. 	I2C_SDA_L;   //3.数据线为低电平，应答信号
    242. 	delay_us();
    243. 	I2C_SCL_H;   //4.在SCL为高电平期间，从数据线读取数据
    244. 	delay_us();
    245. 	delay_us();
    246. 	I2C_SCL_L;   //5.总线处于占用状态
    247. }
    248. /*
    249.  * 函数名： iic_nack
    250.  * 函数功能： 主机作为接收器时，给发送器发送非应答信号
    251.  * 函数参数：无
    252.  * 函数返回值：无
    253.  * */
    254. void i2c_nack(void)
    255. {
    256. 	/*            --------
    257. 	 * SCL       /        \
    258. 	 *    -------          ------
    259. 	 *    --- ---------------
    260. 	 * SDA   X 
    261. 	 *    --- 
    262. 	 * */
    263. 	SET_SDA_OUT; //1.设置数据线为输出模式
    264. 	I2C_SCL_L;   //2.在SCL为低电平期间，改变数据线上数据
    265. 	delay_us();
    266. 	I2C_SDA_H;   //3.数据线为低电平，非应答信号
    267. 	delay_us();
    268. 	I2C_SCL_H;   //4.在SCL为高电平期间，从数据线读取数据
    269. 	delay_us();
    270. 	delay_us();
    271. 	I2C_SCL_L;   //5.总线处于占用状态
    272. }

    si7006.h

    1. #ifndef __SI7006_H__
    2. #define __SI7006_H__
    3.  
    4. #include "iic.h"
    5. #define        SI7006_SLAVE      0x40
    6.  
    7. void si7006_init(void);
    8.  
    9. //参数1:从机地址  参数2:湿度命令码
    10. unsigned short si7006_read_hum_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr);
    11.  
    12. //参数1:从机地址  参数2:温度命令码
    13. short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr);
    14.  
    15.  
    16. #endif //__SI7006_H__

    si7006.c

    1. #include "iic.h"
    2. #include "si7006.h"
    3. extern void delay_ms(unsigned int ms);
    4. /*
    5.  * 函数名：si7006_init
    6.  * 函数功能：SI7006芯片的初始化
    7.  * 函数参数：无
    8.  * 函数返回值：无
    9.  * 地址：0xE6 初始化值：0x3A
    10. */
    11. void si7006_init(void)
    12. {
    13. 	i2c_init();
    14. 	i2c_start(); //起始信号
    15. 	i2c_write_byte(SI7006_SLAVE << 1 | 0); //寻址 寻找从机 0x40 + 写(0) = 
    16. 	i2c_wait_ack(); //等待应答信号
    17. 	i2c_write_byte(0xE6); //发送写寄存器地址
    18. 	i2c_wait_ack(); //等待应答信号
    19. 	i2c_write_byte(0x3A); //写入初始化的值
    20. 	i2c_wait_ack(); //等待应答信号
    21. 	i2c_stop(); //停止信号
    22. }
    23.  
    24.  
    25. /*
    26.  * 函数名：si7006_read_data
    27.  * 函数功能：读取SI7006的转换结果
    28.  * 函数参数：
    29.  *     slave_addr ： 从机地址
    30.  *     reg_addr ： 寄存器地址
    31.  * 函数返回值：无
    32. */
    33.  
    34. //参数1:从机地址  参数2:湿度命令码
    35. unsigned short si7006_read_hum_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr)
    36. {
    37. 	unsigned short dat;
    38. 	unsigned char dat_h; //高8位值
    39. 	unsigned char dat_l; //低8位值
    40. 	i2c_start(); //起始信号
    41. 	i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0); //寻址 从机地址 + 写
    42. 	i2c_wait_ack(); //等待应答信号
    43. 	i2c_write_byte(reg_addr); //命令码
    44. 	i2c_wait_ack(); //等待应答信号
    45. 	i2c_start(); //起始信号
    46. 	i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1); //寻址 从机地址 + 读
    47. 	i2c_wait_ack();
    48. 	delay_ms(1000); //延时函数
    49. 	dat_h = i2c_read_byte(0); //读取高8位数据
    50. 	dat_l = i2c_read_byte(1); //读取低8位数据
    51. 	i2c_stop(); //停止信号
    52. 	// 将高8位和低8位进行拼接
    53. 	dat = dat_h;
    54. 	dat <<= 8;
    55. 	dat |= dat_l;
    56. 	return dat;	
    57. }
    58.  
    59. //参数1:从机地址  参数2:温度命令码
    60. short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr)
    61. {
    62.     short dat;                                                     
    63.     unsigned char dat_h; //高8位值                                 
    64.     unsigned char dat_l; //低8位值                                 
    65.     i2c_start(); //起始信号                                        
    66.     i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0); //寻址 从机地址 + 写      
    67.     i2c_wait_ack(); //等待应答信号                                 
    68.     i2c_write_byte(reg_addr); // 命令码                            
    69.     i2c_wait_ack(); //等待应答信号                                 
    70.     i2c_start(); //起始信号                                        
    71.     i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1); //寻址 从机地址 + 读      
    72.     i2c_wait_ack(); //等待应答信号                                 
    73.     delay_ms(1000);//延时函数                                      
    74.     dat_h = i2c_read_byte(0); //读取高8位数据                      
    75.     dat_l = i2c_read_byte(1); //读取低8位数据                      
    76.     i2c_stop(); //停止信号                                         
    77.     // 将高8位和低8位进行拼接                                      
    78.     dat = dat_h;                                                   
    79.     dat <<= 8;                                                     
    80.     dat |= dat_l;                                                  
    81.     return dat;
    82. }

    main.c

    1. #include "iic.h"
    2.  
    3. #include "si7006.h"
    4.  
    5. extern void printf(const char *fmt, ...);
    6.  
    7. void delay_ms(int ms)
    8.  
    9. {
    10.  
    11. 	int i,j;
    12.  
    13. 	for(i = 0; i < ms;i++)
    14.  
    15. 		for (j = 0; j < 1800; j++);
    16.  
    17. }
    18.  
    19.  
    20.  
    21. int main()
    22.  
    23. {
    24. 	short temp;
    25. 	unsigned short hum;
    26. 	si7006_init(); //si7006初始化
    27.  
    28. 	while(1)
    29. 	{
    30. 		hum = si7006_read_hum_data(SI7006_SLAVE,0xE5);
    31. 		temp = si7006_read_temp_data(SI7006_SLAVE,0xE3);
    32. 		printf("hum = % d\n",125*hum/65536-6);
    33. 		printf("temp = %d\n",176*temp/65536-47);;
    34. 	}
    35. 	return 0;
    36. }

    效果呈现

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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/Smallxu_/article/details/133321032