stm32_template/module_Template/MPU6050三轴传感器/IIC.c

#include "IIC.h"


#define GPIO_PORT_I2C	GPIOB					/* GPIO端口 */
#define RCC_I2C_PORT 	RCC_APB2Periph_GPIOB	/* GPIO端口时钟 */
#define I2C_SCL_PIN		GPIO_Pin_1				/* 连接到SCL时钟线的GPIO */
#define I2C_SDA_PIN		GPIO_Pin_0				/* 连接到SDA数据线的GPIO */

/* 定义读写SCL和SDA的宏，已增加代码的可移植性和可阅读性 */
#if 0	/* 条件编译： 1 选择GPIO的库函数实现IO读写 */
	#define I2C_SCL_1()  GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 1 */
	#define I2C_SCL_0()  GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SCL_PIN)		/* SCL = 0 */
	
	#define I2C_SDA_1()  GPIO_SetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 1 */
	#define I2C_SDA_0()  GPIO_ResetBits(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)		/* SDA = 0 */
	
	#define I2C_SDA_READ()  GPIO_ReadInputDataBit(GPIO_PORT_I2C, I2C_SDA_PIN)	/* 读SDA口线状态 */
#else	/* 这个分支选择直接寄存器操作实现IO读写 */
    /*　注意：如下写法，在IAR最高级别优化时，会被编译器错误优化 */
	#define I2C_SCL_1()  GPIO_PORT_I2C->BSRR = I2C_SCL_PIN				/* SCL = 1 */
	#define I2C_SCL_0()  GPIO_PORT_I2C->BRR = I2C_SCL_PIN				/* SCL = 0 */
	
	#define I2C_SDA_1()  GPIO_PORT_I2C->BSRR = I2C_SDA_PIN				/* SDA = 1 */
	#define I2C_SDA_0()  GPIO_PORT_I2C->BRR = I2C_SDA_PIN				/* SDA = 0 */
	
	#define I2C_SDA_READ()  ((GPIO_PORT_I2C->IDR & I2C_SDA_PIN) != 0)	/* 读SDA口线状态 */
#endif

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_delay
*	功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
static void IIC_delay(void)
{
	uint8_t i;

	/*　
	 	下面的时间是通过安富莱AX-Pro逻辑分析仪测试得到的。
		CPU主频72MHz时，在内部Flash运行, MDK工程不优化
		循环次数为10时，SCL频率 = 205KHz 
		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 
	 	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 
        
    IAR工程编译效率高，不能设置为7
	*/
	for (i = 0; i < 10; i++);
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_start
*	功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_start(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
	I2C_SDA_1();
	I2C_SCL_1();
	IIC_delay();
	I2C_SDA_0();
	IIC_delay();
	I2C_SCL_0();
	IIC_delay();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_start
*	功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_stop(void)
{
	/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
	I2C_SDA_0();
	I2C_SCL_1();
	IIC_delay();
	I2C_SDA_1();
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_send_byte
*	功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
*	形    参：_ucByte ： 等待发送的字节
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_send_byte(uint8_t _ucByte)
{
	uint8_t i;

	/* 先发送字节的高位bit7 */
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{		
		if (_ucByte & 0x80)
		{
			I2C_SDA_1();
		}
		else
		{
			I2C_SDA_0();
		}
		IIC_delay();
		I2C_SCL_1();
		IIC_delay();	
		I2C_SCL_0();
		if (i == 7)
		{
			 I2C_SDA_1(); // 释放总线
		}
		_ucByte <<= 1;	/* 左移一个bit */
		IIC_delay();
	}
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_read_byte
*	功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
*	形    参：无
*	返 回 值: 读到的数据
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t IIC_read_byte(u8 ack)
{
	uint8_t i;
	uint8_t value;

	/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
	value = 0;
	for (i = 0; i < 8; i++)
	{
		value <<= 1;
		I2C_SCL_1();
		IIC_delay();
		if (I2C_SDA_READ())
		{
			value++;
		}
		I2C_SCL_0();
		IIC_delay();
	}
	if(ack==0)
		IIC_nack();
	else
		IIC_ack();
	return value;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_wait_ack
*	功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
*********************************************************************************************************
*/
uint8_t IIC_wait_ack(void)
{
	uint8_t re;

	I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
	IIC_delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
	IIC_delay();
	if (I2C_SDA_READ())	/* CPU读取SDA口线状态 */
	{
		re = 1;
	}
	else
	{
		re = 0;
	}
	I2C_SCL_0();
	IIC_delay();
	return re;
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_ack
*	功能说明: CPU产生一个ACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_ack(void)
{
	I2C_SDA_0();	/* CPU驱动SDA = 0 */
	IIC_delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	IIC_delay();
	I2C_SCL_0();
	IIC_delay();
	I2C_SDA_1();	/* CPU释放SDA总线 */
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: IIC_nack
*	功能说明: CPU产生1个NACK信号
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_nack(void)
{
	I2C_SDA_1();	/* CPU驱动SDA = 1 */
	IIC_delay();
	I2C_SCL_1();	/* CPU产生1个时钟 */
	IIC_delay();
	I2C_SCL_0();
	IIC_delay();	
}

/*
*********************************************************************************************************
*	函 数 名: i2c_GPIO_Config
*	功能说明: 配置I2C总线的GPIO，采用模拟IO的方式实现
*	形    参：无
*	返 回 值: 无
*********************************************************************************************************
*/
void IIC_init(void)
{
	GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

	RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_I2C_PORT, ENABLE);	/* 打开GPIO时钟 */

	GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = I2C_SCL_PIN | I2C_SDA_PIN;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
	GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;  	/* 开漏输出 */
	GPIO_Init(GPIO_PORT_I2C, &GPIO_InitStructure);

	/* 给一个停止信号, 复位I2C总线上的所有设备到待机模式 */
	IIC_stop();
}