IIC(Inter-Integrated Circuit)总线是一种由 PHILIPS 公司开发的两线式串行总线,用于连接
微控制器及其外围设备。也是目前很流行的通讯总线,使用IIC总线做产品能够很大程度上降低PCB的布线难度,以及布线数量,所以很多公司都优先选择IIC做产品,
它是由数据线 SDA 和时钟 SCL 构成的串行总线,可发送和接收数据。
在 CPU 与被控 IC 之间、IC 与 IC 之间进行双向传送,高速 IIC 总线一般可达 400kbps 以上。
I2C 总线在传送数据过程中共有三种类型信号, 它们分别是:开始信号、结束信号和应答
信号。
开始信号:SCL 为高电平时,SDA 由高电平向低电平跳变,开始传送数据。
结束信号:SCL 为高电平时,SDA 由低电平向高电平跳变,结束传送数据。
应答信号:接收数据的 IC 在接收到 8bit 数据后,向发送数据的 IC 发出特定的低电平脉冲,
表示已收到数据。 CPU 向受控单元发出一个信号后,等待受控单元发出一个应答信号, CPU 接
收到应答信号后,根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号,由判断为
受控单元出现故障。
这些信号中,起始信号是必需的,结束信号和应答信号,都可以不要
对于高级CPU而言,IIC总线需要SDA线经常性的切换输入输出,鉴于此,做一个标准的可以切换输入输出的IIC驱动很有必要
IIC总线在使用过程中主要需要的包括起始,停止,等待ACK 发送NACK 发送ACK
IIC的时序图如下
总结一下,就是
起始信号:SCL为1 SDA为1 持续4us SDA变为0,SCL保持1持续最少4.7US
停止信号:SCL为0 SDA为0次序4us SDA为1 SCL随意(最好也是1相当于释放总线)最少4.7us
应答型号:SCL拉低 SDA拉低至少4us SCL拉高 SDA保持低至少4.7us(SCL是为了让总线检测)SCL拉低
非应答 : SCL拉低 SDA拉高至少4us SCL拉高 SDA保持高至少4.7us(SCL是为了让总线检测)SCL拉低
注意一点就是这些时间在不同器件上甚至PCB不同的情况下都是需要调整的,不要一驱动处处用,这样是不能达到最好的驱动效果的
代码如下
#ifndef __IIC_H_ #define __IIC_H_ #include "ioremap.h" //IO方向设置 #define SDA_IN() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=8<<12;} #define SDA_OUT() {GPIOB->CRH&=0XFFFF0FFF;GPIOB->CRH|=3<<12;} //IO操作函数 #define IIC_SCL PBout(10) //SCL #define IIC_SDA PBout(11) //SDA #define READ_SDA PBin(11) //输入SDA //IIC所有操作函数 void IIcInit(void); //初始化IIC的IO口 void IIcStart(void); //发送IIC开始信号 void IIcStop(void); //发送IIC停止信号 void IIcSendByte(u8 txd); //IIC发送一个字节 u8 IIcReadByte(unsigned char ack);//IIC读取一个字节 u8 IIcWaitAck(void); //IIC等待ACK信号 void IIcAck(void); //IIC发送ACK信号 void IIcNAck(void); //IIC不发送ACK信号 void IIcWriteOneByte(u8 daddr,u8 addr,u8 data);//iic写一个字节数据 u8 IIcReadOneByte(u8 daddr,u8 addr); //iic读一个字节数据 #endif
#include "iic.h" #include "delay.h" //初始化IIC void IIcInit(void) { GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; RCC_APB2PeriphClockCmd( RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE ); GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11; GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP ; //推挽输出 GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); GPIO_SetBits(GPIOB,GPIO_Pin_10|GPIO_Pin_11); //PB10,PB11 输出高 } //产生IIC起始信号 void IIcStart(void) { SDA_OUT(); //sda线输出 IIC_SDA=1; IIC_SCL=1; DelayUs(4); IIC_SDA=0;//START:when CLK is high,DATA change form high to low DelayUs(4); IIC_SCL=0;//钳住I2C总线,准备发送或接收数据 } //产生IIC停止信号 void IIcStop(void) { SDA_OUT();//sda线输出 IIC_SCL=0; IIC_SDA=0;//STOP:when CLK is high DATA change form low to high DelayUs(4); IIC_SCL=1; IIC_SDA=1;//发送I2C总线结束信号 DelayUs(4); } //等待应答信号到来 //返回值:1,接收应答失败 // 0,接收应答成功 u8 IIcWaitAck(void) { u8 ucErrTime=0; SDA_IN(); //SDA设置为输入 IIC_SDA=1;DelayUs(1); IIC_SCL=1;DelayUs(1); while(READ_SDA) { ucErrTime++; if(ucErrTime>250) { IIcStop(); return 1; } } IIC_SCL=0;//时钟输出0 return 0; } //产生ACK应答 void IIcAck(void) { IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=0; DelayUs(2); IIC_SCL=1; DelayUs(2); IIC_SCL=0; } //不产生ACK应答 void IIcNAck(void) { IIC_SCL=0; SDA_OUT(); IIC_SDA=1; DelayUs(2); IIC_SCL=1; DelayUs(2); IIC_SCL=0; } //IIC发送一个字节 //返回从机有无应答 //1,有应答 //0,无应答 void IIcSendByte(u8 txd) { u8 t; SDA_OUT(); IIC_SCL=0;//拉低时钟开始数据传输 for(t=0;t<8;t++) { //IIC_SDA=(txd&0x80)>>7; if((txd&0x80)>>7) IIC_SDA=1; else IIC_SDA=0; txd<<=1; DelayUs(2); //对TEA5767这三个延时都是必须的 IIC_SCL=1; DelayUs(2); IIC_SCL=0; DelayUs(2); } } //读1个字节,ack=1时,发送ACK,ack=0,发送nACK u8 IIcReadByte(unsigned char ack) { unsigned char i,receive=0; SDA_IN();//SDA设置为输入 for(i=0;i<8;i++ ) { IIC_SCL=0; DelayUs(2); IIC_SCL=1; receive<<=1; if(READ_SDA)receive++; DelayUs(1); } if (!ack) IIcNAck();//发送nACK else IIcAck(); //发送ACK return receive; }