489 lines
11 KiB
C
489 lines
11 KiB
C
/**
|
||
******************************************************************************
|
||
* @file bsp_i2c.c
|
||
* @author fire
|
||
* @version V1.0
|
||
* @date 2019-xx-xx
|
||
* @brief I2C 配置文件
|
||
******************************************************************************
|
||
* @attention
|
||
*
|
||
* 实验平台:野火 STM32 H750 开发板
|
||
* 论坛 :http://www.firebbs.cn
|
||
* 淘宝 :http://firestm32.taobao.com
|
||
*
|
||
******************************************************************************
|
||
*/
|
||
|
||
#include "./i2c/bsp_i2c.h"
|
||
#include "./usart/bsp_debug_usart.h"
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief I2C I/O配置
|
||
* @param 无
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
static void I2C_GPIO_Config(void)
|
||
{
|
||
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
|
||
|
||
/*使能引脚时钟*/
|
||
AP3216C_I2C_SCL_GPIO_CLK_ENABLE();
|
||
AP3216C_I2C_SDA_GPIO_CLK_ENABLE();
|
||
/*配置SCL引脚 */
|
||
GPIO_InitStructure.Pin = AP3216C_I2C_SCL_PIN;
|
||
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_OD;
|
||
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
|
||
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
|
||
HAL_GPIO_Init(AP3216C_I2C_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
|
||
|
||
/*配置SDA引脚 */
|
||
GPIO_InitStructure.Pin = AP3216C_I2C_SDA_PIN;
|
||
HAL_GPIO_Init(AP3216C_I2C_SCL_GPIO_PORT, &GPIO_InitStructure);
|
||
|
||
}
|
||
|
||
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief I2C 外设(GT91xx)初始化
|
||
* @param 无
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
void I2C_Init(void)
|
||
{
|
||
I2C_GPIO_Config();
|
||
}
|
||
|
||
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_Delay
|
||
* 功能说明: I2C总线位延迟，最快400KHz
|
||
* 形 参：无
|
||
* 返 回 值: 无
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
static void i2c_Delay(void)
|
||
{
|
||
uint16_t i;
|
||
|
||
/*
|
||
下面的时间是通过逻辑分析仪测试得到的。
|
||
工作条件：CPU主频216MHz ，MDK编译环境，1级优化
|
||
|
||
循环次数为200时，SCL频率 = 100KHz
|
||
循环次数为30时，SCL频率 = 400KHz
|
||
*/
|
||
for (i = 0; i < 200; i++);
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_Start
|
||
* 功能说明: CPU发起I2C总线启动信号
|
||
* 形 参：无
|
||
* 返 回 值: 无
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
void i2c_Start(void)
|
||
{
|
||
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个下跳沿表示I2C总线启动信号 */
|
||
I2C_SDA_1();
|
||
I2C_SCL_1();
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SDA_0();
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_0();
|
||
i2c_Delay();
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_Start
|
||
* 功能说明: CPU发起I2C总线停止信号
|
||
* 形 参：无
|
||
* 返 回 值: 无
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
void i2c_Stop(void)
|
||
{
|
||
/* 当SCL高电平时，SDA出现一个上跳沿表示I2C总线停止信号 */
|
||
I2C_SDA_0();
|
||
I2C_SCL_1();
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SDA_1();
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_SendByte
|
||
* 功能说明: CPU向I2C总线设备发送8bit数据
|
||
* 形 参：_ucByte ： 等待发送的字节
|
||
* 返 回 值: 无
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
void i2c_SendByte(uint8_t _ucByte)
|
||
{
|
||
uint8_t i;
|
||
|
||
/* 先发送字节的高位bit7 */
|
||
for (i = 0; i < 8; i++)
|
||
{
|
||
if (_ucByte & 0x80)
|
||
{
|
||
I2C_SDA_1();
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
I2C_SDA_0();
|
||
}
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_1();
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_0();
|
||
if (i == 7)
|
||
{
|
||
I2C_SDA_1(); // 释放总线
|
||
}
|
||
_ucByte <<= 1; /* 左移一个bit */
|
||
i2c_Delay();
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_ReadByte
|
||
* 功能说明: CPU从I2C总线设备读取8bit数据
|
||
* 形 参：无
|
||
* 返 回 值: 读到的数据
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
uint8_t i2c_ReadByte(void)
|
||
{
|
||
uint8_t i;
|
||
uint8_t value;
|
||
|
||
/* 读到第1个bit为数据的bit7 */
|
||
value = 0;
|
||
for (i = 0; i < 8; i++)
|
||
{
|
||
value <<= 1;
|
||
I2C_SCL_1();
|
||
i2c_Delay();
|
||
if (I2C_SDA_READ())
|
||
{
|
||
value++;
|
||
}
|
||
I2C_SCL_0();
|
||
i2c_Delay();
|
||
}
|
||
return value;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_WaitAck
|
||
* 功能说明: CPU产生一个时钟，并读取器件的ACK应答信号
|
||
* 形 参：无
|
||
* 返 回 值: 返回0表示正确应答，1表示无器件响应
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
uint8_t i2c_WaitAck(void)
|
||
{
|
||
uint8_t re;
|
||
|
||
I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_1(); /* CPU驱动SCL = 1, 此时器件会返回ACK应答 */
|
||
i2c_Delay();
|
||
if (I2C_SDA_READ()) /* CPU读取SDA口线状态 */
|
||
{
|
||
re = 1;
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
re = 0;
|
||
}
|
||
I2C_SCL_0();
|
||
i2c_Delay();
|
||
return re;
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_Ack
|
||
* 功能说明: CPU产生一个ACK信号
|
||
* 形 参：无
|
||
* 返 回 值: 无
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
void i2c_Ack(void)
|
||
{
|
||
I2C_SDA_0(); /* CPU驱动SDA = 0 */
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_0();
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SDA_1(); /* CPU释放SDA总线 */
|
||
}
|
||
|
||
/*
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
* 函 数 名: i2c_NAck
|
||
* 功能说明: CPU产生1个NACK信号
|
||
* 形 参：无
|
||
* 返 回 值: 无
|
||
*********************************************************************************************************
|
||
*/
|
||
void i2c_NAck(void)
|
||
{
|
||
I2C_SDA_1(); /* CPU驱动SDA = 1 */
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_1(); /* CPU产生1个时钟 */
|
||
i2c_Delay();
|
||
I2C_SCL_0();
|
||
i2c_Delay();
|
||
}
|
||
|
||
|
||
|
||
#define I2C_DIR_WR 0 /* 写控制bit */
|
||
#define I2C_DIR_RD 1 /* 读控制bit */
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 使用IIC读取数据
|
||
* @param
|
||
* @arg ClientAddr:从设备地址
|
||
* @arg pBuffer:存放由从机读取的数据的缓冲区指针
|
||
* @arg NumByteToRead:读取的数据长度
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
uint32_t I2C_ReadBytes(uint8_t ClientAddr,uint8_t* pBuffer, uint16_t NumByteToRead)
|
||
{
|
||
|
||
/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
|
||
i2c_Start();
|
||
|
||
/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
|
||
i2c_SendByte(ClientAddr | I2C_DIR_RD); /* 此处是读指令 */
|
||
|
||
/* 第3步：等待ACK */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
|
||
}
|
||
|
||
while(NumByteToRead)
|
||
{
|
||
if(NumByteToRead == 1)
|
||
{
|
||
i2c_NAck(); /* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
|
||
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
}
|
||
|
||
*pBuffer = i2c_ReadByte();
|
||
|
||
/* 读指针自增 */
|
||
pBuffer++;
|
||
|
||
/*计数器自减 */
|
||
NumByteToRead--;
|
||
|
||
i2c_Ack(); /* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
|
||
}
|
||
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 0; /* 执行成功 */
|
||
|
||
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 使用IIC写入数据
|
||
* @param
|
||
* @arg ClientAddr:从设备地址
|
||
* @arg pBuffer:缓冲区指针
|
||
* @arg NumByteToWrite:写的字节数
|
||
* @retval 无
|
||
*/
|
||
uint32_t I2C_WriteBytes(uint8_t ClientAddr,uint8_t* pBuffer, uint8_t NumByteToWrite)
|
||
{
|
||
uint16_t m;
|
||
|
||
/* 第0步：发停止信号，启动内部写操作 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
|
||
/* 通过检查器件应答的方式，判断内部写操作是否完成, 一般小于 10ms
|
||
CLK频率为200KHz时，查询次数为30次左右
|
||
*/
|
||
for (m = 0; m < 1000; m++)
|
||
{
|
||
/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
|
||
i2c_Start();
|
||
|
||
/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
|
||
i2c_SendByte(ClientAddr | I2C_DIR_WR); /* 此处是写指令 */
|
||
|
||
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
|
||
if (i2c_WaitAck() == 0)
|
||
{
|
||
break;
|
||
}
|
||
}
|
||
if (m == 1000)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* EEPROM器件写超时 */
|
||
}
|
||
|
||
while(NumByteToWrite--)
|
||
{
|
||
/* 第4步：开始写入数据 */
|
||
i2c_SendByte(*pBuffer);
|
||
|
||
/* 第5步：检查ACK */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
|
||
}
|
||
|
||
pBuffer++; /* 地址增1 */
|
||
}
|
||
|
||
/* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 0;
|
||
|
||
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 写数据到AP3216C寄存器
|
||
* @param reg_add:寄存器地址
|
||
* @param reg_data:要写入的数据
|
||
* @retval
|
||
*/
|
||
uint32_t Sensor_write(uint8_t reg_add,uint8_t reg_dat)
|
||
{
|
||
/* 第0步：发停止信号，启动内部写操作 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
|
||
i2c_Start();
|
||
|
||
/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
|
||
i2c_SendByte(AP3216C_ADDR | I2C_DIR_WR); /* 此处是写指令 */
|
||
|
||
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* EEPROM器件写超时 */
|
||
}
|
||
/* 第4步：开始写入寄存器地址 */
|
||
i2c_SendByte(reg_add);
|
||
|
||
/* 第5步：检查ACK */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
|
||
}
|
||
/* 第5步：开始写入数据 */
|
||
i2c_SendByte(reg_dat);
|
||
|
||
/* 第5步：检查ACK */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
|
||
}
|
||
|
||
/* 命令执行成功，发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 0;
|
||
|
||
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
|
||
/**
|
||
* @brief 写数据到AP3216C寄存器
|
||
* @param reg_add:寄存器地址
|
||
* @param reg_data:要写入的数据
|
||
* @retval
|
||
*/
|
||
uint32_t Sensor_Read(uint8_t reg_add,unsigned char* Read,uint8_t num)
|
||
{
|
||
/* 第0步：发停止信号，启动内部写操作 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
/* 第1步：发起I2C总线启动信号 */
|
||
i2c_Start();
|
||
/* 第2步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
|
||
i2c_SendByte(AP3216C_ADDR | I2C_DIR_WR); /* 此处是写指令 */
|
||
/* 第3步：发送一个时钟，判断器件是否正确应答 */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* EEPROM器件写超时 */
|
||
}
|
||
/* 第4步：开始写入寄存器地址 */
|
||
i2c_SendByte(reg_add);
|
||
/* 第5步：检查ACK */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
|
||
}
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
|
||
/* 第6步：发起I2C总线启动信号 */
|
||
i2c_Start();
|
||
|
||
/* 第7步：发起控制字节，高7bit是地址，bit0是读写控制位，0表示写，1表示读 */
|
||
i2c_SendByte(AP3216C_ADDR | I2C_DIR_RD); /* 此处是读指令 */
|
||
|
||
/* 第8步：检查ACK */
|
||
if (i2c_WaitAck() != 0)
|
||
{
|
||
goto cmd_fail; /* 器件无应答 */
|
||
}
|
||
while(num)
|
||
{
|
||
|
||
*Read = i2c_ReadByte();
|
||
|
||
/* 读指针自增 */
|
||
Read++;
|
||
|
||
if(num == 1)
|
||
{
|
||
i2c_NAck(); /* 最后1个字节读完后，CPU产生NACK信号(驱动SDA = 1) */
|
||
}
|
||
else
|
||
{
|
||
i2c_Ack(); /* 中间字节读完后，CPU产生ACK信号(驱动SDA = 0) */
|
||
}
|
||
/*计数器自减 */
|
||
num--;
|
||
}
|
||
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 0; /* 执行成功 */
|
||
|
||
cmd_fail: /* 命令执行失败后，切记发送停止信号，避免影响I2C总线上其他设备 */
|
||
/* 发送I2C总线停止信号 */
|
||
i2c_Stop();
|
||
return 1;
|
||
}
|
||
/*********************************************END OF FILE**********************/
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