stm32 freertos下基于hal库的模拟I2C驱动实现
- [Chapter1 stm32 freertos下基于hal库的模拟I2C驱动实现](#Chapter1 stm32 freertos下基于hal库的模拟I2C驱动实现)
- [Chapter2 stm32cubeMX+FreeRTOS（2）------软件IIC和硬件IIC读写AT24CXX](#Chapter2 stm32cubeMX+FreeRTOS（2）——软件IIC和硬件IIC读写AT24CXX)
Chapter1 stm32 freertos下基于hal库的模拟I2C驱动实现
注意：
// 配置SCL和SDA引脚为开漏输出
SDA引脚模式设置,开漏输出,上拉, 这样就不用再设置IO方向了, 开漏输出的时候(=1), 也可以读取外部信号的高低电平。
一 前言
最近调了一版freertos下基于hal库得模拟I2C驱动，非常实用，直接拷贝就能用，这里做下记录，主要用到如下四个文件：
delay.c
delay.h
i2cc.c
i2cc.h
二 代码实现
delay.c
c
#include "main.h"
#include "delay.h"
// achieve by DWT
void delay_init(void)
{
CoreDebug->DEMCR |= CoreDebug_DEMCR_TRCENA_Msk; // 使能 DWT 外设
DWT->CYCCNT = 0; // 清除计数器
DWT->CTRL |= DWT_CTRL_CYCCNTENA_Msk; // 使能 cycle counter
}
void delay_us(uint16_t us)
{
uint32_t cycles = us * (SystemCoreClock / 1000000); // 72MHz 时，cycles = us × 72
uint32_t start = DWT->CYCCNT;
while ((DWT->CYCCNT - start) < cycles);
}
void delay_ms(uint16_t ms)
{
for(uint32_t i = 0;i < ms;i++)
delay_us(1000);
}delay.h
c
#ifndef BSP_DELAY_H_
#define BSP_DELAY_H_
void delay_init(void); /* 初始化延迟函数 */
void delay_ms(uint16_t nms); /* 延时nms */
void delay_us(uint16_t nus); /* 延时nus */
#endif /* BSP_DELAY_H_ */i2cc.c
c
#include "i2cc.h"
#include "delay.h"
/**
* @brief IIC延时函数,用于控制IIC读写速度
* @param 无
* @retval 无
*/
static void iic_delay(void)
{
delay_us(2); /* 2us的延时, 读写速度在250Khz以内 */
}
/**
* @brief 产生IIC起始信号
* @param 无
* @retval 无
*/
void iic_start(void)
{
IIC_SDA(1);
IIC_SCL(1);
iic_delay();
IIC_SDA(0); /* START信号: 当SCL为高时, SDA从高变成低, 表示起始信号 */
iic_delay();
IIC_SCL(0); /* 钳住I2C总线，准备发送或接收数据 */
iic_delay();
}
/**
* @brief 产生IIC停止信号
* @param 无
* @retval 无
*/
void iic_stop(void)
{
IIC_SDA(0); /* STOP信号: 当SCL为高时, SDA从低变成高, 表示停止信号 */
iic_delay();
IIC_SCL(1);
iic_delay();
IIC_SDA(1); /* 发送I2C总线结束信号 */
iic_delay();
}
/**
* @brief 等待应答信号到来
* @param 无
* @retval 1，接收应答失败
* 0，接收应答成功
*/
uint8_t iic_wait_ack(void)
{
uint8_t waittime = 0;
uint8_t rack = 0;
IIC_SDA(1); /* 主机释放SDA线(此时外部器件可以拉低SDA线) */
iic_delay();
IIC_SCL(1); /* SCL=1, 此时从机可以返回ACK */
iic_delay();
while (IIC_READ_SDA) /* 等待应答 */
{
waittime++;
if (waittime > 250)
{
iic_stop();
rack = 1;
break;
}
}
IIC_SCL(0); /* SCL=0, 结束ACK检查 */
iic_delay();
return rack;
}
/**
* @brief 产生ACK应答
* @param 无
* @retval 无
*/
void iic_ack(void)
{
IIC_SDA(0); /* SCL 0 -> 1 时 SDA = 0,表示应答 */
iic_delay();
IIC_SCL(1); /* 产生一个时钟 */
iic_delay();
IIC_SCL(0);
iic_delay();
IIC_SDA(1); /* 主机释放SDA线 */
iic_delay();
}
/**
* @brief 不产生ACK应答
* @param 无
* @retval 无
*/
void iic_nack(void)
{
IIC_SDA(1); /* SCL 0 -> 1 时 SDA = 1,表示不应答 */
iic_delay();
IIC_SCL(1); /* 产生一个时钟 */
iic_delay();
IIC_SCL(0);
iic_delay();
}
/**
* @brief IIC发送一个字节
* @param data: 要发送的数据
* @retval 无
*/
void iic_send_byte(uint8_t data)
{
uint8_t t;
for (t = 0; t < 8; t++)
{
IIC_SDA((data & 0x80) >> 7); /* 高位先发送 */
iic_delay();
IIC_SCL(1);
iic_delay();
IIC_SCL(0);
data <<= 1; /* 左移1位,用于下一次发送 */
}
IIC_SDA(1); /* 发送完成, 主机释放SDA线 */
}
/**
* @brief IIC读取一个字节
* @param ack: ack=1时，发送ack; ack=0时，发送nack
* @retval 接收到的数据
*/
uint8_t iic_read_byte(uint8_t ack)
{
uint8_t i, receive = 0;
for (i = 0; i < 8; i++ ) /* 接收1个字节数据 */
{
receive <<= 1; /* 高位先输出,所以先收到的数据位要左移 */
IIC_SCL(1);
iic_delay();
if (IIC_READ_SDA)
{
receive++;
}
IIC_SCL(0);
iic_delay();
}
if (!ack)
{
iic_nack(); /* 发送nACK */
}
else
{
iic_ack(); /* 发送ACK */
}
return receive;
}i2cc.h
c
#ifndef _I2CC_H_
#define _I2CC_H_
#include "main.h"
#include "data.h"
/******************************************************************************************/
/* 引脚 定义 */
#define IIC_SCL_GPIO_PORT I2C_SCL_GPIO_Port
#define IIC_SCL_GPIO_PIN I2C_SCL_Pin
#define IIC_SDA_GPIO_PORT I2C_SDA_GPIO_Port
#define IIC_SDA_GPIO_PIN I2C_SDA_Pin
/******************************************************************************************/
/* IO操作 */
#define IIC_SCL(x) do{ x ? \
HAL_GPIO_WritePin(IIC_SCL_GPIO_PORT, IIC_SCL_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
HAL_GPIO_WritePin(IIC_SCL_GPIO_PORT, IIC_SCL_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
}while(0) /* SCL */
#define IIC_SDA(x) do{ x ? \
HAL_GPIO_WritePin(IIC_SDA_GPIO_PORT, IIC_SDA_GPIO_PIN, GPIO_PIN_SET) : \
HAL_GPIO_WritePin(IIC_SDA_GPIO_PORT, IIC_SDA_GPIO_PIN, GPIO_PIN_RESET); \
}while(0) /* SDA */
#define IIC_READ_SDA HAL_GPIO_ReadPin(IIC_SDA_GPIO_PORT, IIC_SDA_GPIO_PIN) /* 读取SDA */
/* IIC所有操作函数 */
void iic_start(void); /* 发送IIC开始信号 */
void iic_stop(void); /* 发送IIC停止信号 */
void iic_ack(void); /* IIC发送ACK信号 */
void iic_nack(void); /* IIC不发送ACK信号 */
uint8_t iic_wait_ack(void); /* IIC等待ACK信号 */
void iic_send_byte(uint8_t txd);/* IIC发送一个字节 */
uint8_t iic_read_byte(unsigned char ack);/* IIC读取一个字节 */
void get_tempare(void);
#endif /* _I2CC_H_ */三 总结
使用时，cubeIDE配置相应的GPIO管脚，SDA管脚要配置为开漏，然后main函数里面调用delay_init启动DWT模块，再调用I2C相关函数组成操作接口即可。