軟件模擬i2c實(shí)現(xiàn)io腳時(shí)序電路的技巧

一、Bit Bang

關(guān)于 Bit Bang 的解釋:Use software to control serial communication at general-purpose I/O pins,簡(jiǎn)單來(lái)講就是使用軟件通過(guò) IO 腳去實(shí)現(xiàn) I2C 的時(shí)序從而使用 I2C 協(xié)議進(jìn)行通信。

這樣做的好處是可以突破硬件上的限制，例如芯片不具有硬件 I2C 模塊，或者硬件 I2C 模塊損壞，又或者使用硬件 I2C 模塊時(shí)布線非常麻煩。壞處是需要寫代碼模擬時(shí)序，根據(jù)不同的硬件平臺(tái)和不同的時(shí)鐘頻率，代碼中的部分參數(shù)是不一樣的。

二、代碼分析

以下代碼基于 STM32 系列 MCU

使用軟件模擬 I2C 的步驟如下：

1、設(shè)置 GPIO 管腳

設(shè)置兩個(gè)管腳作為 SCL 和 SDA，例如 GPIOA1 和 GPIOA2

2、SCL時(shí)鐘周期

3、附加設(shè)置

這里主要是使用宏定義模擬函數(shù)

4、I2C 啟動(dòng)

5、I2C停止

6、發(fā)送 8 位數(shù)據(jù)，返回值為從響應(yīng) ACK 標(biāo)志

7、接收 8 位數(shù)據(jù)

三、操作實(shí)例

以下代碼為通過(guò)調(diào)用上面的基本代碼來(lái)實(shí)現(xiàn) I2C 通信

1、設(shè)置 DAC 寄存器的值

三個(gè)參數(shù)分比為從機(jī)地址，寄存器地址，8 位數(shù)據(jù)

2、讀取 DAC 寄存器的值

兩個(gè)參數(shù)分別為從機(jī)地址，寄存器地址，返回?cái)?shù)據(jù)為 16 位。這是由于某些器件的硬件設(shè)計(jì)，采用 7 位表示寄存器地址，而每個(gè)寄存器包含 9 位數(shù)據(jù)。更常見(jiàn)的方式為 8 位寄存器地址，一個(gè)寄存器 8 位數(shù)據(jù)，這種方式的代碼僅返回 8 位數(shù)據(jù)，見(jiàn)代碼 2。

代碼 1，返回 16 位數(shù)據(jù)，不常見(jiàn)

代碼 2，返回 8 位數(shù)據(jù)