/*
? ?? ???作者：天空
? ?? ???日期：2014.5.12
? ?? ???功能：利用GPIO口模擬I2C總線，對傳感器寄存器讀取數據
? ?? ???注意：如果需要移植些文件到其他設備上，需要更改的函數地方
? ?? ???1、利用GPIO口模擬的數據線SDA和時鐘線SCL，注意需要更改GPIO口
? ?? ???2、從設備地址。不同的從設備，地址不一樣，注意修改。（在I2C寫寄存器和讀寄存器的函數中，如果是寫，在讀的地址上加1.）
? ?? ???經驗：利用GPIO口模擬I2C總線時，需要注意的是，在應答信號和讀數據的時候，一定要將SDA數據線配置為輸入。
*/
#define SCL P0_5//定義P0.5口為時鐘線
#define SDA P0_4//定義P0.4口為數據線

typedef unsigned int uint;
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned short ushort;

/*延時函數*/
void Delay(void)
{
}

/*I2C總線實始化，將P0.4和P0.5配置為輸出口，并且拉高*/
/*
? ?? ???I2C總線的開始時序：
? ?? ???1、將數據線SDA和時鐘線SCL全部拉高
*/
void I2C_Init(void)
{
? ? P0SEL &= ~0x30;//將P0.4和P0.5配置為GPIO口
? ? P0DIR |= 0x30;//將P0.4和P0.5配置為輸出

? ? P0 |= 0x30;//將P0.4和P0.5設置為高電平
}

/*I2C總線的開始信號*/
/*
? ?? ???I2C總線的開始時序：
? ?? ???1、將SDA數據線拉高
? ?? ???2、將SCL時鐘線拉高,延時一段時間
? ?? ???3、在SCL為高電平時，拉低SDA，延時一段時間
? ?? ???總結：就是在SCL為高電平時，在SDA上給一個下降沿，表示開始信號。
*/
void I2C_Start(void)
{
? ? SDA = 1;
? ? SCL = 1;
? ? Delay();
? ? SDA = 0;
? ? Delay();
}

/*I2C總線的停止信號*/
/*
? ?? ???I2C總線的停止時序:
? ?? ???1、將SDA數據線拉低
? ?? ???2、將SCL數據線拉高，延時一段時間
? ?? ???3、在SCL為高電平時，將SDA數據線拉高，延時一段時間
? ?? ???總結：在SCL為高電平時，在SDA上給一下上升沿，表示停止信號。
*/
void I2C_Stop(void)
{
? ? SDA = 0;
? ? SCL = 1;
? ? Delay();
? ? SDA = 1;
? ? Delay();
}


/*I2C總線的應答信號*/
/*
? ?? ???I2C總線應答時序：
? ?? ???1、首先是需要將模擬數據線的SDA口配置為輸入口。
? ?? ???2、將時鐘線SCL拉高，延時一段時間
? ?? ???3、等待從設備應答，從設備應答時，SDA上會產生一個高電平，主設備的GPIO口檢測到高電平，則表示應答成功。
? ?? ???4、如果檢測到應答信號，則拉SCL時鐘線拉低。延時一段時間。
? ?? ???5、將模擬SDA口的GPIO口配置為輸出。
*/
void I2C_Ack(void)
{
? ? P0DIR &= ~0x10;//注意這里，數據線應該設置為輸入
? ? uint i = 0;

? ? SCL = 1;
? ? Delay();
? ? //等待應答
? ? while((SDA == 1)&&(i<255))
? ?? ?i++;

? ? SCL = 0;
? ? Delay();
? ? P0DIR |= 0x10;//將數據線SDA設置為輸出
}

/*I2C總線寫數據函數，將要寫的數據傳遞給形參I2CBuf*/
/*
? ?? ???I2C寫數據時序：
? ?? ???注意：由于I2C屬于串行總線，所以數據都是一位一位的傳輸
? ?? ???1、將SCL時鐘線拉高，準備傳輸數據，延時一段時間
? ?? ???2、將I2CBuf的最高位傳輸到SDA數據線上
? ?? ???3、拉低SCL時鐘線，延時一段時間
? ?? ???小結：當SCL有一個上升沿時，傳輸數據。
? ?? ???以上三步表示傳輸完一位數據。然后將I2CBuf左移一位，再重復以上三步。
? ?? ???最后，將SCL位低，延時一段時間，再將SDA位高，延時一段時間。此操作是為了釋放時鐘線SCL和數據線SDA.
*/
void I2C_Write(uint I2CBuf)
{
? ? uint iwi;
? ? for(iwi = 0; iwi < 8; iwi++)
? ? {
? ?? ???SCL = 0;
? ?? ???Delay();
? ?? ???if(I2CBuf & 0x80)
? ?? ?? ? SDA = 1;
? ?? ???else?
? ?? ?? ? SDA = 0;
? ?? ???SCL = 1;
? ?? ???Delay();
? ?? ???I2CBuf = I2CBuf << 1;

? ? }

? ? SCL = 0;
? ? Delay();
? ? SDA = 1;
? ? Delay();


}

/*I2C總線讀數據函數，該函數具有返回值I2CBuf*/
/*
? ?? ???I2C讀數據函數的時序：
? ?? ???注意：首先需要將模擬SDA數據線的GPIO口配置為輸入
? ?? ???1、將時鐘線SCL拉高，延時一段時間
? ?? ???2、讀取數據線SDA上的電平，然后寫入I2CBuf的最低位。
? ?? ???3、拉低SCL時鐘線，延時一段時間
? ?? ???小結：當SCL有一個下降沿時，讀取數據。
? ?? ???以上三步表示讀取一位數據，讀一個字節，需要重復以上操作步驟８次。
*/
uint I2C_Read(void)
{
? ? uint iri;
? ? uint I2CBuf = 0;

? ? P0DIR &= ~0x10;//注意這里，需要將SDA配置為輸入。
? ? Delay();

? ? for(iri = 0; iri < 8; iri++)
? ? {
? ?? ???I2CBuf = I2CBuf << 1;//此步不可少
? ?? ???SCL = 1;
? ?? ???Delay();
? ?? ???if(SDA == 1)
? ?? ?? ? I2CBuf |= 0x01;
? ?? ???else
? ?? ?? ? I2CBuf &= 0xfe;
? ?? ???SCL = 0;
? ?? ???Delay();
? ? }

? ? P0DIR |= 0X10;//將SDA配置為輸出
? ? return I2CBuf;//將讀到的數據存入I2CBuf中，然后返回給主調函數

}

/*
I2C總線寫寄存器函數，將寄存器地址傳給形參RegAdd，將要寫入的數據傳遞給RegValue。
注意：地址和數據最好都采用十六進制
*/

/*
? ?? ???I2C寫寄存器函數的時序：
? ?? ???1、主設備先發出一個開始信號
? ?? ???2、然后寫入從設備地址。每一個從設備的地址是唯一的。
? ?? ???3、主設備接收應答信號
? ?? ???4、主設備向從設備寫入寄存器的地址
? ?? ???5、主設備接收應答信號
? ?? ???6、主設備向從設備寫入數據
? ?? ???7、主設備接收應答信號
? ?? ???8、主設備發出停止信號
*/
void I2C_WriteReg(uint RegAdd, uint RegValue)
{
? ? I2C_Start();
? ? I2C_Write(0xd0);//0xd0是從設置的地址，不同的設備，地址不同。所以移植些函數時，需要更改此處。
? ? I2C_Ack();
? ? I2C_Write(RegAdd);//先寫地址，此地址為需要寫入數據的寄存器地址
? ? I2C_Ack();
? ? I2C_Write(RegValue);//寫入數據
? ? I2C_Ack();
? ? I2C_Stop();
}

/*I2C總線讀寄存器函數，將需要讀取數據的寄存器的地址傳遞給形參RegAdd，此函數有返回值*/

/*
? ?? ???I2C讀寄存器函數的時序：
? ?? ???1、主設備發出開始信號
? ?? ???2、寫入從設備地址
? ?? ???3、主設備接收從設備發來的應答信號
? ?? ???4、寫入寄存器地址
? ?? ???5、主設備接收應答信號
? ?? ???6、主設備再次發出開始信號
? ?? ???7、主設備向從設備寫入（從設備的地址+１），此時加１表示要從寄存器中讀數據
? ?? ???8、從設備給出應答信號
? ?? ???9、從從設備的寄存器中讀出數據傳給變量
? ?? ???10、主設備發出停止信號
? ?? ???11、返回讀出的數據
*/
uint I2C_ReadReg(uint RegAdd)
{
? ? uchar date;
? ? I2C_Start();
? ? I2C_Write(0xd0);//先寫入從設備的地址。表示要向從設備中寫地址和數據
? ? I2C_Ack();
? ? I2C_Write(RegAdd);//寫入寄存器的地址，數據將從些地址中讀出
? ? I2C_Ack();
? ? I2C_Start();
? ? I2C_Write(0xd1);//從設備的地址加１，表示要讀從設備中寄存器的數據
? ? I2C_Ack();
? ? date = I2C_Read();//從地址ＲegＡdd中讀出數據
? ? I2C_Stop();
? ? return date;//將讀出的數據存入date中，然后返回給主調函數。
}
?

總結

以上是生活随笔為你收集整理的GPIO口模拟I2C操作的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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