軟件模擬I2C從機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法及注意事項(xiàng)

1.1 前言

在使用I2C通信時(shí)，一般會(huì)用到軟件模擬I2C。目前網(wǎng)絡(luò)上能搜索到的軟件模擬I2C一般都是模擬I2C主機(jī)，很少有模擬I2C從機(jī)的例程。由于I2C主機(jī)在進(jìn)行數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)，有明確的可預(yù)見(jiàn)性，也就是主機(jī)明確知道什么時(shí)候要進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)操作，而且I2C的同步時(shí)鐘信號(hào)也是由主機(jī)產(chǎn)生的，所以實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單。而I2C從機(jī)的通信受制于主機(jī)，即什么時(shí)候需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)都是由主機(jī)發(fā)起的，數(shù)據(jù)收發(fā)的發(fā)起時(shí)機(jī)具有隨機(jī)性，所以實(shí)現(xiàn)方法不能參照軟件模擬I2C主機(jī)那樣使用單純的軟件查詢狀態(tài)的方法。由于實(shí)際使用時(shí)，MCU的固件還會(huì)執(zhí)行其他的操作，所以如果單純使用軟件查詢的方法來(lái)判斷I2C通信的起始信號(hào)不太現(xiàn)實(shí)。這里提供一種軟件模擬I2C從機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法，考慮使用GPIO中斷的方法來(lái)及時(shí)接收I2C通信的起始信號(hào)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。

1.2 測(cè)試平臺(tái)

這里使用的開(kāi)發(fā)環(huán)境和相關(guān)硬件如下。

• 操作系統(tǒng)：Ubuntu 20.04.2 LTS x86_64（使用uname -a命令查看）
• 集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（IDE）：Eclipse IDE for Embedded C/C++ Developers，Version: 2021-06 (4.20.0)
• 硬件開(kāi)發(fā)板：STM32F429I-DISCO
• 本文對(duì)應(yīng)的例程代碼鏈接如下。

https://download.csdn.net/download/goodrenze/85272480

1.3 軟件模擬I2C從機(jī)實(shí)現(xiàn)方法

這里結(jié)合開(kāi)發(fā)板STM32F429I-DISCO上的STM32F429ZI的單片機(jī)來(lái)演示軟件模擬I2C從機(jī)的實(shí)現(xiàn)方法。

I2C通信的時(shí)序圖如下圖1所示。

圖1 I2C通信時(shí)序圖

I2C通信的時(shí)序中關(guān)鍵的幾個(gè)點(diǎn)如下。

1）START和ReSTART信號(hào)：用于標(biāo)識(shí)I2C通信的開(kāi)始，時(shí)序特點(diǎn)是SCL為高電平的時(shí)候，SDA從高電平變成低電平。

2）STOP信號(hào)：用于標(biāo)識(shí)I2C通信的結(jié)束，時(shí)序特點(diǎn)是SCL為高電平的時(shí)候，SDA從低電平變成高電平。

3）應(yīng)答信號(hào)：I2C通信每傳輸完8個(gè)比特的數(shù)據(jù)位后，緊接著需要傳輸應(yīng)答標(biāo)志位，當(dāng)該位為0時(shí)，是ACK應(yīng)答信號(hào)，該位為1時(shí)，是NACK無(wú)應(yīng)答信號(hào)。應(yīng)答信號(hào)在SCL的第9個(gè)時(shí)鐘周期的位置。

4）數(shù)據(jù)采集時(shí)刻：I2C通信的數(shù)據(jù)在SCL的上升沿進(jìn)行采集確認(rèn)，所以在SCL的高電平期間，數(shù)據(jù)必須保持不變，防止數(shù)據(jù)采集出錯(cuò)。當(dāng)然，START信號(hào)和STOP信號(hào)的時(shí)序在SCL高電平期間是特殊情況，具有專門(mén)的含義。

5）數(shù)據(jù)更新時(shí)刻：I2C通信的數(shù)據(jù)更新需要在SCL為低電平的時(shí)候進(jìn)行。

通過(guò)以上幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，軟件模擬I2C從機(jī)的基本思路就有了。由于各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)基本都發(fā)生在SCL或SDA的上升沿或者下降沿的地方，所以可以將用于模擬I2C通信引腳的GPIO口配置成邊沿中斷，這樣就可以通過(guò)中斷實(shí)時(shí)抓取邊沿信號(hào)，并在中斷中進(jìn)行及時(shí)的數(shù)據(jù)處理。使用GPIO的邊沿中斷來(lái)模擬I2C從機(jī)的好處是可以實(shí)時(shí)獲取到START和STOP信號(hào)，I2C主機(jī)發(fā)過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)可以通過(guò)中斷得到及時(shí)處理，而且程序主流程無(wú)需關(guān)心模擬I2C從機(jī)的相關(guān)處理，可以處理其他事務(wù)。

因?yàn)槭荌2C從機(jī)，所以SCL引腳直接固定成輸入引腳即可，而SDA信號(hào)由于是雙向的，所以需要根據(jù)I2C通信中的各個(gè)狀態(tài)來(lái)設(shè)置輸入或輸出方向。另外，由于GPIO中斷只在GPIO配置成輸入時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，所以默認(rèn)情況下，SDA必須設(shè)置成輸入引腳。

程序的具體設(shè)計(jì)思路如下。

1）將SCL和SDA引腳設(shè)置成GPIO的邊沿中斷模式，默認(rèn)為輸入引腳。I2C通信狀態(tài)機(jī)設(shè)置成默認(rèn)的IDLE狀態(tài)。SCL的中斷用于處理數(shù)據(jù)的收發(fā)，SDA的中斷只用于START/ReSTART/STOP這些特殊信號(hào)的判斷。

2）SDA引腳中斷處理思路：發(fā)生下降沿中斷，并且SCL為高電平，則收到START信號(hào)，狀態(tài)機(jī)更新成START狀態(tài)；發(fā)生上升沿中斷，并且SCL為高電平，則收到STOP信號(hào)，緊接著I2C通信就應(yīng)該處于空閑狀態(tài)，所以這里直接將狀態(tài)機(jī)設(shè)置成IDLE狀態(tài)。

3）SCL引腳中斷處理思路：

A. 發(fā)生下降沿中斷時(shí)

A1. 如果狀態(tài)機(jī)為START狀態(tài)，則I2C通信正式開(kāi)始，準(zhǔn)備開(kāi)始接收設(shè)備地址，狀態(tài)機(jī)更新成DATA狀態(tài)。

A2. 如果狀態(tài)機(jī)為DATA狀態(tài)，SCL下降沿計(jì)數(shù)小于8時(shí)，如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，則更新SDA的位數(shù)據(jù)輸出。SCL下降沿計(jì)數(shù)等于8時(shí)，進(jìn)入應(yīng)答階段，狀態(tài)機(jī)更新成ACK狀態(tài)；如果是主機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，并且是設(shè)備地址數(shù)據(jù)，則判斷設(shè)備地址是否匹配，如果設(shè)備地址匹配，則將SDA設(shè)置成輸出，并輸出ACK信號(hào)，否則如果地址不匹配，則SDA保持為輸入狀態(tài)，不輸出ACK信號(hào)；如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，將SDA設(shè)置成輸入，準(zhǔn)備接收主機(jī)的應(yīng)答信號(hào)。

A3. 如果狀態(tài)機(jī)為ACK狀態(tài)，這時(shí)應(yīng)答信號(hào)已經(jīng)傳輸完畢，狀態(tài)機(jī)更新成DATA狀態(tài)，準(zhǔn)備繼續(xù)接收或發(fā)送數(shù)據(jù)。如果是主機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，將SDA設(shè)置成輸入，繼續(xù)接收后續(xù)數(shù)據(jù)；如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，將SDA設(shè)置成輸出，繼續(xù)發(fā)送后續(xù)數(shù)據(jù)。

A4. 如果狀態(tài)機(jī)為NACK狀態(tài)，說(shuō)明緊接著I2C通信將停止或重新啟動(dòng)，準(zhǔn)備接收STOP或者ReSTART信號(hào)，所以需要將SDA設(shè)置成輸入。此時(shí)狀態(tài)機(jī)狀態(tài)保持不變。

B. 發(fā)生上升沿中斷時(shí)

B1. 如果狀態(tài)機(jī)為DATA狀態(tài)，I2C通信處于數(shù)據(jù)階段，如果是主機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，則采集主機(jī)通過(guò)SDA發(fā)送過(guò)來(lái)的位數(shù)據(jù)。

B2. 如果狀態(tài)機(jī)為ACK狀態(tài)，I2C通信處于應(yīng)答階段，如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，則采集主機(jī)的應(yīng)答信號(hào)，如果主機(jī)應(yīng)答信號(hào)為1，說(shuō)明主機(jī)發(fā)送了NACK的應(yīng)答，狀態(tài)機(jī)需要更新成NACK狀態(tài)，準(zhǔn)備接收停止或重新啟動(dòng)信號(hào)。

1.4 軟件模擬I2C從機(jī)的代碼實(shí)現(xiàn)

根據(jù)上面的程序思路，可以開(kāi)始進(jìn)行程序代碼的設(shè)計(jì)，步驟如下。

1）設(shè)計(jì)I2C從機(jī)通信對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)體，I2C通信狀態(tài)定義，I2C通信相關(guān)的宏定義的聲明。部分代碼如下。

// ...
#define SW_SLAVE_ADDR      0xA2


#define SW_SLAVE_SCL_CLK_EN()  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()
#define SW_SLAVE_SDA_CLK_EN()  __HAL_RCC_GPIOB_CLK_ENABLE()


#define SW_SLAVE_SCL_PRT    GPIOB
#define SW_SLAVE_SCL_PIN    GPIO_PIN_6
#define SW_SLAVE_SDA_PRT    GPIOB
#define SW_SLAVE_SDA_PIN    GPIO_PIN_7


#define GPIO_MODE_MSK           0x00000003U


#define I2C_STA_IDLE      0
#define I2C_STA_START      1
#define I2C_STA_DATA      2
#define I2C_STA_ACK        3
#define I2C_STA_NACK      4
#define I2C_STA_STOP      5


#define I2C_READ        1
#define I2C_WRITE        0


#define GPIO_DIR_IN        0
#define GPIO_DIR_OUT      1
// ...
typedef struct _SwSlaveI2C_t
{
  uint8_t State;          // I2C通信狀態(tài)
  uint8_t Rw;            // I2C讀寫(xiě)標(biāo)志：0-寫(xiě)，1-讀
  uint8_t SclFallCnt;        // SCL下降沿計(jì)數(shù)
  uint8_t Flag;          // I2C狀態(tài)標(biāo)志，BIT0：0-地址無(wú)效，1-地址匹配
  uint32_t StartMs;        // I2C通信起始時(shí)間，單位ms，用于判斷通信是否超時(shí)
  uint8_t* RxBuf;          // 指向接收緩沖區(qū)的指針
  uint8_t* TxBuf;          // 指向發(fā)送緩沖區(qū)的指針
  uint8_t RxIdx;          // 接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù)寫(xiě)入索引，最大值255
  uint8_t TxIdx;          // 發(fā)送緩沖區(qū)數(shù)據(jù)讀取索引，最大值255
}SwSlaveI2C_t;


extern SwSlaveI2C_t SwSlaveI2C;
// ...

2）I2C通信引腳SCL/SDA對(duì)應(yīng)的GPIO的初始化。這里使用PB6/PB7引腳。代碼如下。

void InitSwSlaveI2C(void)
{
  GPIO_InitTypeDef   GPIO_InitStructure;


  /* Enable I2C GPIO clock */
  SW_SLAVE_SCL_CLK_EN();
  SW_SLAVE_SDA_CLK_EN();


  /* Configure SCL GPIO pin */
  GPIO_InitStructure.Pin       = SW_SLAVE_SCL_PIN;
  GPIO_InitStructure.Mode      = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
  GPIO_InitStructure.Pull      = GPIO_PULLUP;
  GPIO_InitStructure.Speed     = GPIO_SPEED_FAST;
  HAL_GPIO_Init(SW_SLAVE_SCL_PRT, &GPIO_InitStructure);


  /* Configure SDA GPIO pin */
  GPIO_InitStructure.Pin       = SW_SLAVE_SDA_PIN;
  HAL_GPIO_Init(SW_SLAVE_SDA_PRT, &GPIO_InitStructure);


  /* Configure SCL GPIO pin as input interruption with pull up */
  GPIO_InitStructure.Pin       = SW_SLAVE_SCL_PIN;
  GPIO_InitStructure.Mode      = GPIO_MODE_IT_RISING_FALLING;
  HAL_GPIO_Init(SW_SLAVE_SCL_PRT, &GPIO_InitStructure);


  /* Configure SDA GPIO pin as input interruption with pull up */
  GPIO_InitStructure.Pin       = SW_SLAVE_SDA_PIN;
  HAL_GPIO_Init(SW_SLAVE_SDA_PRT, &GPIO_InitStructure);


  /* Enable and set EXTI Line9_5 Interrupt to the highest priority */
  HAL_NVIC_SetPriority(EXTI9_5_IRQn, 0, 0);
  HAL_NVIC_EnableIRQ(EXTI9_5_IRQn);
}

3）由于SCL/SDA引腳被設(shè)置成中斷引腳，需要實(shí)現(xiàn)GPIO的中斷處理函數(shù)。中斷處理函數(shù)中已經(jīng)包含了軟件模擬I2C從機(jī)的所有功能。代碼如下。

void EXTI9_5_IRQHandler(void)
{
  I2cGpioIsr();
}


void I2cGpioIsr(void)
{
  uint32_t temp;


  // 處理SCL的上下沿中斷
  if(__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(SW_SLAVE_SCL_PIN) != RESET)
  {
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(SW_SLAVE_SCL_PIN);
    // 更新通信起始時(shí)間
    SwSlaveI2C.StartMs = HAL_GetTick();
    // SCL的下降沿事件處理，此時(shí)需要更新要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)
    if((SW_SLAVE_SCL_PRT->IDR & SW_SLAVE_SCL_PIN) == (uint32_t)GPIO_PIN_RESET)
    {
      switch(SwSlaveI2C.State)
      {
        case I2C_STA_START:    // 起始信號(hào)的下降沿，初始化相關(guān)參數(shù)并轉(zhuǎn)到接收比特?cái)?shù)據(jù)狀態(tài)
          SwSlaveI2C.SclFallCnt = 0;
          SwSlaveI2C.RxIdx = 0;
          SwSlaveI2C.TxIdx = 0;
          SwSlaveI2C.Flag = 0;  // 默認(rèn)地址不匹配
          SwSlaveI2C.RxBuf[SwSlaveI2C.RxIdx] = 0;
          SwSlaveI2C.Rw = I2C_WRITE;  // 第1字節(jié)為設(shè)備地址，一定是寫(xiě)入
          SwSlaveI2C.State = I2C_STA_DATA;
          break;
        case I2C_STA_DATA:
          SwSlaveI2C.SclFallCnt++;
          if(8 > SwSlaveI2C.SclFallCnt)
          {
            // 如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，則在SCL低電平時(shí)更新比特?cái)?shù)據(jù)
            if(SwSlaveI2C.Rw == I2C_READ)
            {
              if(SwSlaveI2C.TxBuf[SwSlaveI2C.TxIdx] & (1 << (7 - SwSlaveI2C.SclFallCnt)))
              {
                SET_SDA_PIN();
              }
              else
              {
                CLR_SDA_PIN();
              }
            }
          }
          else if(8 == SwSlaveI2C.SclFallCnt)
          {
            if(SwSlaveI2C.Rw == I2C_WRITE)
            {
              // 從第一個(gè)地址字節(jié)中獲取讀寫(xiě)標(biāo)志位，并判斷地址是否匹配
              if(SwSlaveI2C.RxIdx == 0)
              {
                if((SwSlaveI2C.RxBuf[0] & 0xFE) == SW_SLAVE_ADDR)
                {
                  SwSlaveI2C.Flag = 1;  // 地址匹配
                  SwSlaveI2C.Rw = SwSlaveI2C.RxBuf[0] & 0x01;
                }
              }
              if(SwSlaveI2C.Flag)
              {
                // 如果是主機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，且地址匹配，則接收完8比特?cái)?shù)據(jù)后，需要發(fā)送ACK信號(hào)進(jìn)行應(yīng)答
                SET_SDA_DIR(temp, GPIO_DIR_OUT);
                CLR_SDA_PIN();
              }
            }
            else
            {
              // 如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，需要將SDA設(shè)置成輸入以便判斷應(yīng)答標(biāo)志位狀態(tài)
              SET_SDA_DIR(temp, GPIO_DIR_IN);
              // 如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，準(zhǔn)備發(fā)送下一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)
              SwSlaveI2C.TxIdx++;
            }
            // 接收或發(fā)送完8比特?cái)?shù)據(jù)后，準(zhǔn)備發(fā)送或接收應(yīng)答信號(hào)
            SwSlaveI2C.State = I2C_STA_ACK;
          }
          break;
        case I2C_STA_ACK:
          SwSlaveI2C.SclFallCnt = 0;
          if(SwSlaveI2C.Rw == I2C_WRITE)
          {
            // 如果是主機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，且ACK發(fā)送完畢，則SDA設(shè)置成輸入，繼續(xù)接收數(shù)據(jù)
            SET_SDA_DIR(temp, GPIO_DIR_IN);
            SwSlaveI2C.RxIdx++;
            SwSlaveI2C.RxBuf[SwSlaveI2C.RxIdx] = 0;
          }
          else
          {
            // 如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，且ACK接收完畢，則SDA設(shè)置成輸出，繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)
            SET_SDA_DIR(temp, GPIO_DIR_OUT);
            if(SwSlaveI2C.TxBuf[SwSlaveI2C.TxIdx] & 0x80)
            {
              SET_SDA_PIN();
            }
            else
            {
              CLR_SDA_PIN();
            }
          }
          SwSlaveI2C.State = I2C_STA_DATA;
          break;
        case I2C_STA_NACK:    // 如果收到了NACK，則后面將是STOP或者ReSTART信號(hào)，需要將SDA設(shè)置成輸入
          SwSlaveI2C.SclFallCnt = 0;
          SET_SDA_DIR(temp, GPIO_DIR_IN);
          break;
      }
    }
    // SCL的上升沿事件處理，此時(shí)需要采集數(shù)據(jù)，而且在數(shù)據(jù)階段，SCL高電平時(shí)數(shù)據(jù)必須保持不變
    else
    {
      switch(SwSlaveI2C.State)
      {
        case I2C_STA_DATA:  // 數(shù)據(jù)階段，如果是主機(jī)寫(xiě)入數(shù)據(jù)，則采集比特?cái)?shù)據(jù)
          if((I2C_WRITE == SwSlaveI2C.Rw) && (8 > SwSlaveI2C.SclFallCnt))
          {
            if(SW_SLAVE_SDA_PRT->IDR & SW_SLAVE_SDA_PIN)
            {
              SwSlaveI2C.RxBuf[SwSlaveI2C.RxIdx] |= (1 << (7 - SwSlaveI2C.SclFallCnt));
            }
          }
          break;
        case I2C_STA_ACK:  // 應(yīng)答階段，如果是主機(jī)讀取數(shù)據(jù)，則判斷ACK/NACK信號(hào)，默認(rèn)狀態(tài)是ACK
          if((SwSlaveI2C.Rw == I2C_READ) && (SW_SLAVE_SDA_PRT->IDR & SW_SLAVE_SDA_PIN))
          {
            SwSlaveI2C.State = I2C_STA_NACK;
          }
          break;
      }
    }
  }
  else if(__HAL_GPIO_EXTI_GET_IT(SW_SLAVE_SDA_PIN) != RESET)
  {
    __HAL_GPIO_EXTI_CLEAR_IT(SW_SLAVE_SDA_PIN);
    if((SW_SLAVE_SDA_PRT->IDR & SW_SLAVE_SDA_PIN) == (uint32_t)GPIO_PIN_RESET)
    {
      // SCL為高電平時(shí)，SDA從高變低，說(shuō)明是起始信號(hào)
      if(SW_SLAVE_SCL_PRT->IDR & SW_SLAVE_SCL_PIN)
      {
        SwSlaveI2C.State = I2C_STA_START;
      }
    }
    else
    {
      // SCL為高電平時(shí)，SDA從低變高，說(shuō)明是停止信號(hào)，一次I2C通信結(jié)束，直接將狀態(tài)設(shè)置成空閑
      if(SW_SLAVE_SCL_PRT->IDR & SW_SLAVE_SCL_PIN)
      {
        SwSlaveI2C.State = I2C_STA_IDLE;
      }
    }
  }
}

4）為了確保模擬I2C從機(jī)通信的可靠性，額外設(shè)計(jì)了I2C通信超時(shí)處理函數(shù)。在I2C通信進(jìn)行的過(guò)程中，如果通信出現(xiàn)了中斷，則通過(guò)超時(shí)判斷來(lái)重置I2C從機(jī)狀態(tài)，確保出現(xiàn)通信異常時(shí)可以從異常狀態(tài)中自動(dòng)恢復(fù)。該函數(shù)需要在主流程中調(diào)用。代碼如下。

void CheckSwSlaveI2cTimeout(void)
{
  uint32_t TimeMs, TimeCurMs;


  if(SwSlaveI2C.State != I2C_STA_IDLE)
  {
    TimeCurMs = HAL_GetTick();
    if(TimeCurMs >= SwSlaveI2C.StartMs)
    {
      TimeMs = TimeCurMs - SwSlaveI2C.StartMs;
    }
    else
    {
      TimeMs = ~(SwSlaveI2C.StartMs - TimeCurMs) + 1;
    }
    if(500 <= TimeMs)
    {
      // I2C通信超時(shí)的話，重置狀態(tài)機(jī)，并把SDA設(shè)置成輸入
      SwSlaveI2C.State = I2C_STA_IDLE;
      SET_SDA_DIR(TimeMs, GPIO_DIR_IN);
    }
  }
}

5）軟件模擬I2C從機(jī)相關(guān)功能驗(yàn)證代碼。這里需要借助STM32的另外一個(gè)I2C主機(jī)進(jìn)行配合測(cè)試。這里將PF0/PF1對(duì)應(yīng)的引腳配置成I2C主機(jī)，主機(jī)直接使用STM32的硬件I2C實(shí)現(xiàn)。PF0/PF1分別和PB7/PB6連接，然后驗(yàn)證數(shù)據(jù)收發(fā)的正確性。具體代碼參見(jiàn)上面的工程鏈接。這里只展示最終的測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)。如下圖所示。

軟件模擬I2C從機(jī)狀態(tài)

I2C主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)

軟件模擬I2C從機(jī)接收數(shù)據(jù)

圖2 軟件模擬I2C從機(jī)數(shù)據(jù)接收驗(yàn)證結(jié)果

軟件模擬I2C從機(jī)狀態(tài)

軟件模擬I2C從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)

I2C主機(jī)接收數(shù)據(jù)

圖3 軟件模擬I2C從機(jī)數(shù)據(jù)發(fā)送驗(yàn)證結(jié)果

1.5 軟件模擬I2C從機(jī)的注意事項(xiàng)

本例程中，對(duì)于400kbps速率的I2C通信，在進(jìn)行代碼編譯鏈接時(shí)，需要使用-Ofast的優(yōu)化方式，以提高中斷處理函數(shù)的執(zhí)行速度，使程序能正確執(zhí)行。如果使用默認(rèn)的無(wú)優(yōu)化配置，會(huì)造成程序無(wú)法正確運(yùn)行。

對(duì)于主頻比較低的MCU，使用這里提供的軟件模擬I2C從機(jī)進(jìn)行I2C通信時(shí)，建議使用100kpbs以下的通信速率，并且注意使用可以提高代碼執(zhí)行速度的代碼優(yōu)化配置。

另外，建議將用于模擬SDA/SCL的GPIO引腳中斷優(yōu)先級(jí)設(shè)置成最高，以便能及時(shí)響應(yīng)I2C通信時(shí)序的中斷。