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STM32 软件IIC接口，支持虚拟多个IIC接口

时间：2018-11-21 11:50:01
关键字： iic    io口    STM32   
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[导读]STM32 软件IIC接口，支持虚拟多个IIC接口，需要自己对底层进行移植，比如IO口时钟使能，初始化，写1，写0，读取进行移植，移植到自己的硬件平台。//SoftwareIIC.c/********

STM32 软件IIC接口，支持虚拟多个IIC接口，需要自己对底层进行移植，比如IO口时钟使能，初始化，写1，写0，读取进行移植，移植到自己的硬件平台。


//SoftwareIIC.c

/*************************************************************************************************************
 * 文件名:			SoftwareIIC.c
 * 功能:			STM32 软件IIC接口
 * 作者:			cp1300@139.com
 * 创建时间:		2017-07-10
 * 最后修改时间:	2017-07-10
 * 详细:			软件IIC接口
*************************************************************************************************************/
#include "system.h"
#include "GPIO_INIT.h"
#include "delay.h"
#include "SoftwareIIC.h"

//调试宏开关
#define SIIC_DBUG	1
#if SIIC_DBUG
	#include "system.h"
	#define SIIC_Debug(format,...)	uart_printf(format,##__VA_ARGS__)
#else
	#define SIIC_Debug(format,...)	/
/
#endif	//SIIC_DBUG



//相关底层操作接口
#define SIIC_DelayUS(x)				Delay_US(x)									//延时US
#define SDA_OUT_MODE(GPIOx,bit)		GPIOx_OneInit(GPIOx,bit,OUT_PP,SPEED_2M)	//SDA输出模式
#define SDA_IN_MODE(GPIOx,bit)		GPIOx_OneInit(GPIOx,bit,IN_IPU,IN_IN)		//SDA输入模式
#define SCL_OUT_MODE(GPIOx,bit)		GPIOx_OneInit(GPIOx,bit,OUT_PP,SPEED_2M)	//SCL输出模式
#define SDA_OUT_H(GPIOx,bit)		(GPIOx->ODR|=(1<ODR&=~(1<ODR|=(1<ODR&=~(1<IDR&(1<<bit))?1:0)					//SDA输入


/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	bool SIIC_Init(SIIC_HANDLE *pHandle, GPIO_TypeDef *SDA_GPIOx, GPIO_TypeDef *SCL_GPIOx,u8 SDA_GPIO_BITx, u8 SCL_GPIO_BITx,u8 DelayUS)
*功能        	:	软件IIC初始化
*参数        	:	pHandle：句柄；SDA_GPIOx：SDA IO；SCL_GPIOx：SCL GPIO；SDA_GPIO_BITx：SDA IO位数；SCL_GPIO_BITx：SCL IO位数;DelayUS:通信延时，单位us(1-100us)
*返回        	:	TRUE:初始化成功；FALSE:初始化失败
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/
bool SIIC_Init(SIIC_HANDLE *pHandle, GPIO_TypeDef *SDA_GPIOx, GPIO_TypeDef *SCL_GPIOx,u8 SDA_GPIO_BITx, u8 SCL_GPIO_BITx,u8 DelayUS)
{
	u8 DEV_GPION;
	
	if(pHandle == NULL) 
	{
		SIIC_Debug("初始化软件IIC失败，pHandle句柄为空rn");
		return FALSE;
	}
	if(DelayUS < 1) DelayUS = 1;
	if(DelayUS >100) DelayUS = 100;
	pHandle->DelayUS = DelayUS;
	pHandle->SDA_GPIOx = SDA_GPIOx;				//SDA数据线IO
	pHandle->SCL_GPIOx = SCL_GPIOx;				//SCL时钟线IO
	if(SDA_GPIO_BITx > 15) 
	{
		SIIC_Debug("初始化软件IIC失败，SDA_GPIO_BITx不能超过15rn");
		return FALSE;
	}
	pHandle->SDA_GPIO_BITx = SDA_GPIO_BITx;		//SDA数据线位，0-15
	if(SCL_GPIO_BITx > 15) 
	{
		SIIC_Debug("初始化软件IIC失败，SCL_GPIO_BITx不能超过15rn");
		return FALSE;
	}
	pHandle->SCL_GPIO_BITx = SCL_GPIO_BITx;		//SCL时钟线位，0-15
	//判断SDA IO组，进行时钟初始化
	switch((u32)SDA_GPIOx)
	{
		case (u32)GPIOA:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOA;
		}break;
		case (u32)GPIOB:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOB;
		}break;
		case (u32)GPIOC:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOC;
		}break;
		case (u32)GPIOD:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOD;
		}break;
		case (u32)GPIOE:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOE;
		}break;
		case (u32)GPIOF:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOF;
		}break;
		case (u32)GPIOG:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOG;
		}break;
		default: 
		{
			SIIC_Debug("初始化软件IIC失败，SDA_GPIOx无效rn");
			return FALSE;
		}
	}
	DeviceClockEnable(DEV_GPION, ENABLE);	//使能SDA IO时钟
	//判断SCL IO组，进行时钟初始化
	switch((u32)SCL_GPIOx)
	{
		case (u32)GPIOA:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOA;
		}break;
		case (u32)GPIOB:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOB;
		}break;
		case (u32)GPIOC:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOC;
		}break;
		case (u32)GPIOD:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOD;
		}break;
		case (u32)GPIOE:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOE;
		}break;
		case (u32)GPIOF:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOF;
		}break;
		case (u32)GPIOG:
		{
			DEV_GPION = DEV_GPIOG;
		}break;
		default:
		{
			
			SIIC_Debug("初始化软件IIC失败，SCL_GPIOx无效rn");
			return FALSE;
		
		}
	}
	DeviceClockEnable(DEV_GPION, ENABLE);	//使能SCL IO时钟
	SDA_OUT_MODE(SDA_GPIOx,SDA_GPIO_BITx);	//SDA输出模式
	SCL_OUT_MODE(SCL_GPIOx,SCL_GPIO_BITx);	//SCL输出模式
	SDA_OUT_H(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=1
	SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
	return TRUE;
}




/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	void SIIC_Start(SIIC_HANDLE *pHandle)
*功能        	:	产生IIC起始信号
*参数        	:	pHandle：句柄
*返回        	:	无
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/
void SIIC_Start(SIIC_HANDLE *pHandle)
{
	SDA_OUT_MODE(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);	//SDA设置为输出
	SDA_OUT_H(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=1
	SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
 	SDA_OUT_L(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=0 START:when CLK is high,DATA change form high to low 
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
	SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0，钳住I2C总线，准备发送或接收数据 
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
}	


/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	void SIIC_Stop(SIIC_HANDLE *pHandle)
*功能        	:	产生IIC停止信号
*参数        	:	pHandle：句柄
*返回        	:	无
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/
void SIIC_Stop(SIIC_HANDLE *pHandle)
{
	SDA_OUT_MODE(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);	//SDA设置为输出
	SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0
	SDA_OUT_L(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=0 //STOP:when CLK is high DATA change form low to high
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
	SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
	SDA_OUT_H(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=1	
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时					   	
}


/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	bool SIIC_WaitAck(SIIC_HANDLE *pHandle)
*功能        	:	IIC等待应答信号到来
*参数        	:	pHandle：句柄
*返回        	:	TRUE:应答成功；FALSE:应答失败
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/
bool SIIC_WaitAck(SIIC_HANDLE *pHandle)
{
	u8 ucErrTime=0;
	
	SDA_IN_MODE(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);	//SDA设置为输入
	SDA_OUT_H(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=1
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
	SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	 
	
	while(SDA_IN(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx))	//等待低电平
	{
		ucErrTime++;
		if(ucErrTime>50)
		{
			SIIC_Stop(pHandle);
			return FALSE;
		}
		SIIC_DelayUS(1);
	}
	
	SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0	   
	return TRUE;  
} 


/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	void SIIC_Ack(SIIC_HANDLE *pHandle)
*功能        	:	IIC产生ACK应答
*参数        	:	pHandle：句柄
*返回        	:	无
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/
void SIIC_Ack(SIIC_HANDLE *pHandle)
{
	SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0	   
	SDA_OUT_MODE(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);	//SDA设置为输出
	SDA_OUT_L(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=0
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	 
	SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	
	SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0	 
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
}

/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	void SIIC_NAck(SIIC_HANDLE *pHandle)
*功能        	:	SIIC产生NACK应答
*参数        	:	pHandle：句柄
*返回        	:	无
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/	    
void SIIC_NAck(SIIC_HANDLE *pHandle)
{
	SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0	   
	SDA_OUT_MODE(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);	//SDA设置为输出
	SDA_OUT_H(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=1
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	
	SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	
	SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0	  
	SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
}	





/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	bool SIIC_SendByte(SIIC_HANDLE *pHandle, u8 data)
*功能        	:	SIIC发送一个字节
*参数        	:	pHandle：句柄;data:要发送的数据
*返回        	:	TRUE:有应答；FALSE:无应答
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/	    
bool SIIC_SendByte(SIIC_HANDLE *pHandle, u8 data)
{                        
    u8 t; 
	
	SDA_OUT_MODE(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);	//SDA设置为输出	    
    SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0 拉低时钟开始数据传输
    for(t=0;tSDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=1
		}
		else
		{
			SDA_OUT_L(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA=0
		}
        data <DelayUS);								//延时	
		SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
		SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	
		SCL_OUT_L(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0	
		SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	
    }	
	return SIIC_WaitAck(pHandle);									//等待应答
} 	



/*************************************************************************************************************************
*函数        	:	u8 SIIC_ReadByte(SIIC_HANDLE *pHandle,bool isAck)
*功能        	:	SIIC读取一个字节
*参数        	:	pHandle：句柄;isAck：是否发送ACK
*返回        	:	读取到的数据
*依赖			: 	底层宏定义
*作者       	:	cp1300@139.com
*时间     		:	2017-07-10
*最后修改时间	:	2017-07-10
*说明        	:	无
*************************************************************************************************************************/ 
u8 SIIC_ReadByte(SIIC_HANDLE *pHandle,bool isAck)
{
	u8 i,receive=0;
	
	SDA_IN_MODE(pHandle->SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx);		//SDA设置为输入
    for(i=0;iSCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=0	
        SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时	
		SCL_OUT_H(pHandle->SCL_GPIOx, pHandle->SCL_GPIO_BITx);		//SCL=1
        receive<SDA_GPIOx, pHandle->SDA_GPIO_BITx))receive++;   
		SIIC_DelayUS(pHandle->DelayUS);								//延时
    }					 
    if (!isAck)
        SIIC_NAck(pHandle);//发送nACK
    else
        SIIC_Ack(pHandle); //发送ACK  
	
    return receive;
}


//SoftwareIIC.H

/*************************************************************************************************************
 * 文件名:			SoftwareIIC.H
 * 功能:			STM32 软件IIC接口
 * 作者:			cp1300@139.com
 * 创建时间:		2017-07-10
 * 最后修改时间:	2017-07-10
 * 详细:			软件IIC接口
*************************************************************************************************************/
#ifndef _SOFTWARE_IIC_H_
#define _SOFTWARE_IIC_H_
#include "system.h"



//软件IIC接口句柄结构
typedef struct 
{
	GPIO_TypeDef	*SDA_GPIOx;			//SDA数据线IO
	GPIO_TypeDef	*SCL_GPIOx;			//SCL时钟线IO
	u8				SDA_GPIO_BITx;		//SDA数据线位，0-15
	u8				SCL_GPIO_BITx;		//SCL时钟线位，0-15
	u8 				DelayUS;			//通信延时US
}SIIC_HANDLE;


bool SIIC_Init(SIIC_HANDLE *pHandle, GPIO_TypeDef *SDA_GPIOx, GPIO_TypeDef *SCL_GPIOx,u8 SDA_GPIO_BITx, u8 SCL_GPIO_BITx,u8 DelayUS);	//软件IIC初始化
void SIIC_Start(SIIC_HANDLE *pHandle);				//产生IIC起始信号
void SIIC_Stop(SIIC_HANDLE *pHandle);				//产生IIC停止信号
bool SIIC_WaitAck(SIIC_HANDLE *pHandle);			//IIC等待应答信号到来
void SIIC_Ack(SIIC_HANDLE *pHandle);				//IIC产生ACK应答
void SIIC_NAck(SIIC_HANDLE *pHandle);				//SIIC产生NACK应答
bool SIIC_SendByte(SIIC_HANDLE *pHandle, u8 data);	//SIIC发送一个字节
u8 SIIC_ReadByte(SIIC_HANDLE *pHandle,bool isAck);	//SIIC读取一个字节

#endif /*_SOFTWARE_IIC_H_*/


//初始化测试

static SIIC_HANDLE IIC_Handel;

#define PCF8563_SDA_GPIOx 	GPIOB
#define PCF8563_SCL_GPIOx 	GPIOB
#define PCF8563_SDA_Bit 	9
#define PCF8563_SCL_Bit	 	8

if(SIIC_Init(&IIC_Handel,PCF8563_SDA_GPIOx, PCF8563_SCL_GPIOx, PCF8563_SDA_Bit, PCF8563_SCL_Bit, 1) == FALSE)
	{
		PCF8563_Debug("**********************PCF8563 初始化失败，IIC接口初始化失败！rn");
		return FALSE;
	}


//读写测试


SIIC_Start(&IIC_Handel);									//发送起始信号
	if(SIIC_SendByte(&IIC_Handel, PCF8563_IIC_W_ADDR)==FALSE)	//发送写地址
	{
		PCF8563_Debug("PCF8563 发送写地址 ACK错误rn");
		return FALSE;
	}
	
	if(SIIC_SendByte(&IIC_Handel, RegIndex)==FALSE)				//发送要读取的寄存器地址
	{
		PCF8563_Debug("PCF8563 发送要读取的寄存器地址2 ACK错误rn");
		return FALSE;
	}
	
	SIIC_Start(&IIC_Handel);									//发送起始信号




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