一、硬件連接

鏈接：https://pan.baidu.com/s/1wxbQTMlnX2pavrbW2RYg4g 提取碼：dxex
將 board_i2c.c 和 board_i2c.h 兩個(gè)文件加入工程的User文件夾下

注意：延時(shí)函數(shù)使用了FreeRTOS的vTaskDelay任務(wù)延時(shí)函數(shù)

2.1 board_i2c.c

/*********************************************************************

 * INCLUDES

 */

#include 'FreeRTOS.h'

#include 'task.h' 

#include 'board_i2c.h'

#include 'board_systick.h'

static void SDA_OUT_MODE(void);

static void SDA_IN_MODE(void);

/*********************************************************************

 * PUBLIC FUNCTIONS

 */

/**

 @brief I2C驅(qū)動(dòng)初始化，采用模擬IO的方式實(shí)現(xiàn)

 @param 無(wú)

 @return 無(wú)

*/

void IIC_Init(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    RCC_APB2PeriphClockCmd(IIC_SCL_CLK | IIC_SDA_CLK, ENABLE);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SCL_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;            

    GPIO_Init(IIC_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;

    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

    IIC_Stop();             // 給一個(gè)停止信號(hào), 復(fù)位I2C總線上的所有設(shè)備到待機(jī)模式

}

/**

 @brief CPU發(fā)起I2C總線啟動(dòng)信號(hào)

 @param 無(wú)

 @return 無(wú)

*/

void IIC_Start(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA線輸出模式

    IIC_SDA_1();                      

    IIC_SCL_1();

    vTaskDelay(1);

    IIC_SDA_0();            // 當(dāng)SCL高電平時(shí)，SDA出現(xiàn)一個(gè)下跳沿表示I2C總線啟動(dòng)信號(hào)

    vTaskDelay(1);    

    IIC_SCL_0();            // 鉗住I2C總線，準(zhǔn)備發(fā)送或接收數(shù)據(jù) 

}   

/**

 @brief CPU發(fā)起I2C總線停止信號(hào)

 @param 無(wú)

 @return 無(wú)

*/

void IIC_Stop(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA線輸出模式

    IIC_SCL_0();

    IIC_SDA_0();          

    IIC_SCL_1();

    vTaskDelay(1);

    IIC_SDA_1();            // 當(dāng)SCL高電平時(shí)，SDA出現(xiàn)一個(gè)上跳沿表示I2C總線停止信號(hào)       

    vTaskDelay(1);

}

/**

 @brief CPU向I2C總線設(shè)備發(fā)送8bit數(shù)據(jù)

 @param ucByte -[in] 等待發(fā)送的字節(jié)

 @return 無(wú)

*/  

void IIC_SendByte(uint8_t ucByte)

{                        

    uint8_t i;  

    SDA_OUT_MODE();         // SDA線輸出模式

    IIC_SCL_0();            // 拉低時(shí)鐘開始數(shù)據(jù)傳輸

    for(i = 0; i < 8; i++)

    {              

        if(ucByte & 0x80)   

        {            

            IIC_SDA_1();

        }

        else

        {

            IIC_SDA_0();

        }

        ucByte <<= 1;   

        vTaskDelay(1);        

        IIC_SCL_1();

        vTaskDelay(1);

        IIC_SCL_0();

        vTaskDelay(1);        

    }    

} 

/**

 @brief CPU從I2C總線設(shè)備讀取8bit數(shù)據(jù)

 @param 無(wú)

 @return 讀到的數(shù)據(jù)

*/ 

uint8_t IIC_ReadByte(void)

{

    uint8_t i = 0;

    uint8_t value = 0;

    SDA_IN_MODE();          // SDA線輸入模式

    for(i = 0; i < 8; i++)

    {

        value <<= 1;

        IIC_SCL_1();

        vTaskDelay(1);

        if(IIC_SDA_READ())

        {

            value++;

        }            

        IIC_SCL_0(); 

        vTaskDelay(1); 

    }                   

    IIC_Ack();

    return value;

}

/**

 @brief CPU產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘，并讀取器件的ACK應(yīng)答信號(hào)

 @param 無(wú)

 @return 返回0表示正確應(yīng)答，1表示無(wú)器件響應(yīng)

*/

uint8_t IIC_WaitAck(void)

{

    uint8_t result = 0; 

    SDA_IN_MODE();          // SDA線輸入模式

    IIC_SDA_1();            // CPU釋放SDA總線

    vTaskDelay(1); 

    IIC_SCL_1();            // CPU驅(qū)動(dòng)SCL = 1, 此時(shí)器件會(huì)返回ACK應(yīng)答

    vTaskDelay(1);

    if(IIC_SDA_READ())

    {

        result = 1;

    }

    else

    {

        result = 0;

    }

    IIC_SCL_0();

    vTaskDelay(1);

    return result;  

} 

/**

 @brief CPU產(chǎn)生一個(gè)ACK信號(hào)

 @param 無(wú)

 @return 無(wú)

*/

void IIC_Ack(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA線輸出模式

    IIC_SDA_0();            // CPU驅(qū)動(dòng)SDA = 0

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_1();            // CPU產(chǎn)生1個(gè)時(shí)鐘

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_0();

    vTaskDelay(1);

    IIC_SDA_1();            // CPU釋放SDA總線

}

/**

 @brief CPU產(chǎn)生1個(gè)NACK信號(hào)

 @param 無(wú)

 @return 無(wú)

*/    

void IIC_NAck(void)

{

    SDA_OUT_MODE();         // SDA線輸出模式

    IIC_SDA_1();            // CPU驅(qū)動(dòng)SDA = 1

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_1();            // CPU產(chǎn)生1個(gè)時(shí)鐘

    vTaskDelay(1);

    IIC_SCL_0();

    vTaskDelay(1);

}

/**

 @brief 檢測(cè)I2C總線設(shè)備，CPU向發(fā)送設(shè)備地址，然后讀取設(shè)備應(yīng)答來判斷該設(shè)備是否存在

 @param address -[in] 設(shè)備的I2C總線地址+讀寫控制bit（0 = w， 1 = r)

 @return 0 - 表示正確， 1 - 表示未探測(cè)到

*/  

uint8_t IIC_CheckDevice(uint8_t address)

{

    uint8_t ucAck;

    IIC_Init();             // 初始化I2C

    IIC_Start();            // 發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)

    IIC_SendByte(address);  // 設(shè)備的I2C總線地址+讀寫控制bit（0 = w， 1 = r)

    ucAck = IIC_WaitAck();  // 檢測(cè)設(shè)備的ACK應(yīng)答

    IIC_Stop();             // 發(fā)送停止信號(hào)

    return ucAck;

}

/*********************************************************************

 * LOCAL FUNCTIONS

 */

/**

 @brief SDA輸出配置 

 @param 無(wú)

 @return 無(wú)

*/ 

static void SDA_OUT_MODE(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;

    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

/**

 @brief SDA輸入配置 

 @param 無(wú)

 @return 無(wú)

*/ 

static void SDA_IN_MODE(void)

{

    GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = IIC_SDA_PIN;

    GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IPU;

    GPIO_Init(IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);

}

/****************************************************END OF FILE****************************************************/

2.2 board_i2c.h

#ifndef _BOARD_I2C_H_

#define _BOARD_I2C_H_

/*********************************************************************

 * INCLUDES

 */

#include 'stm32f10x.h'

/*********************************************************************

 * DEFINITIONS

 */

// I2C_SCL時(shí)鐘

#define IIC_SCL_CLK         RCC_APB2Periph_GPIOB        // GPIO端口時(shí)鐘

#define IIC_SCL_PORT        GPIOB                       // GPIO端口

#define IIC_SCL_PIN         GPIO_Pin_6                  // GPIO引腳

// I2C_SDA時(shí)鐘

#define IIC_SDA_CLK         RCC_APB2Periph_GPIOB        // GPIO端口時(shí)鐘

#define IIC_SDA_PORT        GPIOB                       // GPIO端口

#define IIC_SDA_PIN         GPIO_Pin_5                  // GPIO引腳

/*********************************************************************

 * MACROS

 */

#define IIC_SCL_0()         GPIO_ResetBits(IIC_SCL_PORT, IIC_SCL_PIN) 

#define IIC_SCL_1()         GPIO_SetBits(IIC_SCL_PORT, IIC_SCL_PIN)

#define IIC_SDA_0()         GPIO_ResetBits(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN) 

#define IIC_SDA_1()         GPIO_SetBits(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN) 

#define IIC_SDA_READ()      GPIO_ReadInputDataBit(IIC_SDA_PORT, IIC_SDA_PIN) 

/*********************************************************************

 * API FUNCTIONS

 */

void IIC_Init(void);             

void IIC_Start(void);

void IIC_Stop(void);

void IIC_SendByte(uint8_t ucByte);

uint8_t IIC_ReadByte(void);

uint8_t IIC_WaitAck(void);

void IIC_Ack(void);

void IIC_NAck(void);

uint8_t IIC_CheckDevice(uint8_t address);