ARM day10 (IIC協(xié)議接收溫濕傳感器數(shù)據(jù))

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iic.h

#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
/* 通過(guò)程序模擬實(shí)現(xiàn)I2C總線的時(shí)序和協(xié)議
 * GPIOF ---> AHB4
 * I2C1_SCL ---> PF14
 * I2C1_SDA ---> PF15
 *
 * */

#define SET_SDA_OUT     do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30)); \
							GPIOF->MODER |= (0x1 << 30);}while(0)
#define SET_SDA_IN      do{GPIOF->MODER &= (~(0x3 << 30));}while(0)

#define I2C_SCL_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 14);}while(0)
#define I2C_SCL_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 14);}while(0)

#define I2C_SDA_H       do{GPIOF->BSRR |= (0x1 << 15);}while(0)
#define I2C_SDA_L       do{GPIOF->BRR |= (0x1 << 15);}while(0)

#define I2C_SDA_READ    (GPIOF->IDR & (0x1 << 15))

void delay_us(void);
void i2c_init(void);
void i2c_start(void);
void i2c_stop(void);
void i2c_write_byte(unsigned char  dat);
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack);
unsigned char i2c_wait_ack(void);       
void i2c_ack(void);
void i2c_nack(void);

#endif

si7006.h

#ifndef __SI7006_H__
#define __SI7006_H__

#define   SI7006_SLAVE  0x40

void si7006_init(void);

short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr);

unsigned short si7006_read_hum_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr);

#endif //__SI7006_H__

iic.c

#include "iic.h"

extern void printf(const char* fmt, ...);
/*
 * 函數(shù)名 ： delay_us
 * 函數(shù)功能：延時(shí)函數(shù)
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
 * */
void delay_us(void)
{
	unsigned int i = 2000;
	while(i--);
}
/*
 * 函數(shù)名 ： i2c_init
 * 函數(shù)功能： i2C總線引腳的初始化， 通用輸出，推挽輸出，輸出速度，
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
 * */
void i2c_init(void)
{
	// 使能GPIOF端口的時(shí)鐘
	RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 5);
	// 設(shè)置PF14，PF15引腳為通用的輸出功能
	GPIOF->MODER &= (~(0xF << 28));
	GPIOF->MODER |= (0x5 << 28);
	// 設(shè)置PF14, PF15引腳為推挽輸出
	GPIOF->OTYPER &= (~(0x3 << 14));
	// 設(shè)置PF14, PF15引腳為高速輸出
	GPIOF->OSPEEDR |= (0xF << 28);
	// 設(shè)置PF14, PF15引腳的禁止上拉和下拉
	GPIOF->PUPDR &= (~(0xF << 28));
	// 空閑狀態(tài)SDA和SCL拉高 
	I2C_SCL_H;
	I2C_SDA_H;
}



/*
 * 函數(shù)名：i2c_start
 * 函數(shù)功能：模擬i2c開(kāi)始信號(hào)的時(shí)序
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
 * */
void i2c_start(void)
{
	/*
	 * 開(kāi)始信號(hào)：時(shí)鐘在高電平期間，數(shù)據(jù)線從高到低的變化
	 *     --------
	 * SCL         \
	 *              --------
	 *     ----
	 * SDA     \
	 *          --------
	 * */
	SET_SDA_OUT; 	//輸出模式
	I2C_SCL_H;  	//SCL拉高
	delay_us(); 	
	I2C_SDA_H; 		//SDA拉高
	delay_us();
	I2C_SDA_L; 		//SDA拉低
	delay_us();
	I2C_SCL_L; 		//SCL拉低
	delay_us();

}

/*
 * 函數(shù)名：i2c_stop
 * 函數(shù)功能：模擬i2c停止信號(hào)的時(shí)序
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
 * */

void i2c_stop(void)
{
	/*
	 * 停止信號(hào) ： 時(shí)鐘在高電平期間，數(shù)據(jù)線從低到高的變化 
	 *                    ----------
	 * SCL               /
	 *    ---------------	//SDA拉高
	I2C_SDA_H;
	delay_us();
	//SCL拉低
	I2C_SCL_L;
	delay_us();

	 *    ---         --------------
	 * SDA   X       /
	 *    --- -------
	 * */

	SET_SDA_OUT; 	//輸出模式
	I2C_SCL_L; 		//SCL拉低
	delay_us();
	I2C_SDA_L; 		//SDA拉低
	delay_us();
	I2C_SDA_H; 		//SDA拉高
	delay_us();
	I2C_SCL_H; 		//SCL拉高
	delay_us();

}

/*
 * 函數(shù)名： i2c_write_byte
 * 函數(shù)功能：主機(jī)向i2c總線上的從設(shè)備寫8bits數(shù)據(jù)
 * 函數(shù)參數(shù)：dat : 等待發(fā)送的字節(jié)數(shù)據(jù)
 * 函數(shù)返回值： 無(wú)
 * */

void i2c_write_byte(unsigned char dat)
{
	/*
	 * 數(shù)據(jù)信號(hào)：時(shí)鐘在低電平期間，發(fā)送器向數(shù)據(jù)線上寫入數(shù)據(jù)
	 * 			時(shí)鐘在高電平期間，接收器從數(shù)據(jù)線上讀取數(shù)據(jù) 
	 *      ----          --------
	 * 	SCL     \        /        \
	 *           --------          --------
	 *      -------- ------------------ ---
	 * 	SDA         X                  X
	 *      -------- ------------------ ---
	 *
	 *      先發(fā)送高位在發(fā)送低位 
	 * */
	unsigned int i;
	SET_SDA_OUT;

	for(i = 0; i < 8; i++)
	{
	
	//SCL拉低
		I2C_SCL_L;
		delay_us();
		if(dat & 0x80)
		{
	//SDA拉高
			I2C_SDA_H;
		}
		else 
		{
	//SDA拉低
			I2C_SDA_L;
		}
		delay_us();
	//SCL拉高
		I2C_SCL_H;
		delay_us();
		delay_us();
		dat <<= 1;
	}


}

/*
 * 函數(shù)名：i2c_read_byte
 * 函數(shù)功能： 主機(jī)從i2c總線上的從設(shè)備讀8bits數(shù)據(jù), 
 *          主機(jī)發(fā)送一個(gè)應(yīng)答或者非應(yīng)答信號(hào)
 * 函數(shù)參數(shù)： 0 ： 應(yīng)答信號(hào)   1 ： 非應(yīng)答信號(hào)
 * 函數(shù)返回值：讀到的有效數(shù)據(jù)
 *
 * */
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack)
{
	/*
	 * 數(shù)據(jù)信號(hào)：時(shí)鐘在低電平期間，發(fā)送器向數(shù)據(jù)線上寫入數(shù)據(jù)
	 * 			時(shí)鐘在高電平期間，接收器從數(shù)據(jù)線上讀取數(shù)據(jù) 
	 *      ----          --------
	 * 	SCL     \        /        \
	 *           --------          --------
	 *      -------- ------------------ ---
	 * 	SDA         X                  X
	 *      -------- ------------------ ---
	 *
	 *      先接收高位， 在接收低位 
	 * */

	unsigned char dat;
	unsigned int i;
	SET_SDA_IN;

	for(i = 0; i < 8; i++)
	{
		//
		dat <<= 1;	//SDA拉高
	I2C_SDA_H;
	delay_us();
	//SCL拉低
	I2C_SCL_L;
	delay_us();

		
	//SCL拉低
		I2C_SCL_L;
		delay_us();
		delay_us();


	//SCL拉高
		I2C_SCL_H;
		delay_us();
		if(I2C_SDA_READ)
		{
			dat |= 1;
		}
		else 
		{
			dat |= 0;
		}
		delay_us();

	}
	if(!ack)//應(yīng)答
	{
		i2c_ack();
	}
	else//非應(yīng)答
	{
		i2c_nack();
	}

	return dat;

}
/*
 * 函數(shù)名： i2c_wait_ack
 * 函數(shù)功能： 主機(jī)作為發(fā)送器時(shí)，等待接收器返回的應(yīng)答信號(hào)
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：
 *					0：接收到的應(yīng)答信號(hào)
 *                  1：接收到的非應(yīng)答信號(hào)
 * */
unsigned char i2c_wait_ack(void)
{
	/*
	 * 主機(jī)發(fā)送一個(gè)字節(jié)之后，從機(jī)給主機(jī)返回一個(gè)應(yīng)答信號(hào)
	 *
	 *                   -----------
	 * SCL              /   M:讀    \
	 *     -------------             --------
	 *     --- ---- --------------------
	 * SDA    X    X
	 *     ---      --------------------
	 *     主  釋   從機(jī)    主機(jī)
	 *     機(jī)  放   向數(shù)據(jù)  讀數(shù)據(jù)線
	 *         總   線寫    上的數(shù)據(jù)
	 *         線   數(shù)據(jù)
	 * */	
	//SCL拉低，改變數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)
	I2C_SCL_L;
	delay_us();
	//SDA拉高，總線處于空閑狀態(tài)
	I2C_SDA_H;
	delay_us();

	//設(shè)置為輸入模式
	SET_SDA_IN;
	delay_us();

	//SCL拉高，從數(shù)據(jù)線上讀取數(shù)據(jù)
	I2C_SCL_H;
	delay_us();
	if(I2C_SDA_READ)
		return 1; 	//讀取到非應(yīng)答信號(hào)
	//SCL拉低，總線處于占用狀態(tài)
	I2C_SCL_L;
	return 0; 		//讀取應(yīng)答信號(hào)

} 
/*
 * 函數(shù)名： iic_ack
 * 函數(shù)功能： 主機(jī)作為接收器時(shí)，給發(fā)送器發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
 * */
void i2c_ack(void)
{
	/*            --------
	 * SCL       /        \
	 *    -------          ------
	 *    ---
	 * SDA   X 
	 *    --- -------------
	 * */
	//設(shè)置為數(shù)據(jù)輸出模式
	SET_SDA_OUT;
	//SCL拉低
	I2C_SCL_L;
	delay_us();
	//SDA拉低
	I2C_SDA_L;
	delay_us();
	//SCL拉高，等待接收器從數(shù)據(jù)新上讀取數(shù)據(jù)
	I2C_SCL_H;
	delay_us();
	delay_us();
	//SCL拉低，總線處于占用狀態(tài)
	I2C_SCL_L;


}
/*
 * 函數(shù)名： iic_nack
 * 函數(shù)功能： 主機(jī)作為接收器時(shí)，給發(fā)送器發(fā)送非應(yīng)答信號(hào)
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
 * */
void i2c_nack(void)
{
	/*            --------
	 * SCL       /        \
	 *    -------          ------
	 *    --- ---------------
	 * SDA   X 
	 *    --- 
	 * */	
	//設(shè)置為數(shù)據(jù)輸出模式
	SET_SDA_OUT;
	//SCL拉低
	I2C_SCL_L;
	delay_us();
	//SDA拉高
	I2C_SDA_H;
	delay_us();
	//SCL拉高，等待接收器從數(shù)據(jù)新上讀取數(shù)據(jù)
	I2C_SCL_H;
	delay_us();
	delay_us();
	//SCL拉低，總線處于占用狀態(tài)
	I2C_SCL_L;


}

si7006.c

#include "iic.h"
#include "si7006.h"
extern void delay_ms(unsigned int ms);
/*
 * 函數(shù)名：si7006_init
 * 函數(shù)功能：SI7006芯片的初始化
 * 函數(shù)參數(shù)：無(wú)
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
*/
void si7006_init(void)
{
	i2c_init();
	i2c_start();
	i2c_write_byte(SI7006_SLAVE << 1 | 0);
	i2c_wait_ack();
	i2c_write_byte(0xE6);
	i2c_wait_ack();
	i2c_write_byte(0x3A);
	i2c_wait_ack();
	i2c_stop();

}
/*
 * 函數(shù)名：si7006_read_data
 * 函數(shù)功能：讀取SI7006的轉(zhuǎn)換結(jié)果
 * 函數(shù)參數(shù)：
 *     slave_addr ： 從機(jī)地址
 *     reg_addr ： 寄存器地址
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
*/
short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr)
{
	short dat;
	unsigned char dat_l;
	unsigned char dat_h;
	i2c_start();
	i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0);
	i2c_wait_ack();
	i2c_write_byte(reg_addr);
	i2c_wait_ack();
	i2c_start();
	i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1);
	i2c_wait_ack();
	delay_ms(500);
	dat_h = i2c_read_byte(0);
	dat_l = i2c_read_byte(1);
	i2c_stop();
	dat = dat_h;
	dat <<= 8;
	dat |= dat_l;
	return dat;
}
/*
 * 函數(shù)名：si7006_read_data
 * 函數(shù)功能：讀取SI7006的轉(zhuǎn)換結(jié)果
 * 函數(shù)參數(shù)：
 *     slave_addr ： 從機(jī)地址
 *     reg_addr ： 寄存器地址
 * 函數(shù)返回值：無(wú)
*/
unsigned short si7006_read_hum_data(unsigned char slave_addr,unsigned char reg_addr)
{
	unsigned short dat;
	unsigned char dat_l;
	unsigned char dat_h;

	i2c_start();
	i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0);
	i2c_wait_ack();
	i2c_write_byte(reg_addr);
	i2c_wait_ack();
	i2c_start();
	i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1);
	i2c_wait_ack();
	delay_ms(500);
	dat_h = i2c_read_byte(0);
	dat_l = i2c_read_byte(1);
	i2c_stop();
	dat = dat_h;
	dat <<= 8;
	dat |= dat_l;
	return dat;
}

main.c

#include "si7006.h"

extern void printf(const char *fmt, ...);
void delay_ms(int ms)
{
	int i,j;
	for(i = 0; i < ms;i++)
		for (j = 0; j < 1800; j++);
}

int main()
{
	unsigned short hum;
	short temp;
	si7006_init();

	printf("HUM_TEMP TEXT READY\n");
	while(1)
	{
		hum = si7006_read_hum_data(SI7006_SLAVE,0xE5);
		temp = si7006_read_temp_data(SI7006_SLAVE,0xE3);
		printf("hum = %d\n",125*hum/65536-6);
		printf("temp = %d\n",175*temp/65536-47);
	}
	return 0;
}

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