1.實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo):采集溫濕度傳感器值;
2.分析框圖(模擬IIC控制器);
3.代碼;
---iic.h封裝時(shí)序協(xié)議頭文件---
#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
/* 通過程序模擬實(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); //延時(shí)函數(shù)
void i2c_init(void); //模擬I2C總線初始化
void i2c_start(void); //開始信號(hào)時(shí)序
void i2c_stop(void); //停止信號(hào)時(shí)序
void i2c_write_byte(unsigned char dat); //主機(jī)向從機(jī)寫數(shù)據(jù)
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack); //主機(jī)從從機(jī)讀取數(shù)據(jù)
unsigned char i2c_wait_ack(void); //主機(jī)作為發(fā)送器,等待接收器返回的應(yīng)答信號(hào)
void i2c_ack(void); //主機(jī)作為接收器,給發(fā)送器發(fā)送應(yīng)答信號(hào)
void i2c_nack(void); //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)
#endif
---iic.c封裝時(shí)序函數(shù)實(shí)現(xiàn)---
#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 \
* --------
* */
//1.設(shè)置數(shù)據(jù)線為輸出模式
SET_SDA_OUT;
//2.在SCL為高電平
I2C_SCL_H;
delay_us();
//3.SDA高電平
I2C_SDA_H;
delay_us();
//4.SDA低電平
I2C_SDA_L;
//5.起始信號(hào)產(chǎn)生之后,總線處于占用狀態(tài)
I2C_SCL_L;
}
/*
* 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 X /
* --- -------
* */
//1.設(shè)置數(shù)據(jù)線輸出模式
SET_SDA_OUT;
//2.SCL為低電平,改變數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)
I2C_SCL_L;
delay_us();
//3.SDA為低電平
I2C_SDA_L;
delay_us();
//4.SCL為高電平
I2C_SCL_H;
delay_us();
//5.SDA為高電平
I2C_SDA_H;
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;
//1.設(shè)置數(shù)據(jù)線為輸出模式
SET_SDA_OUT;
//2.for循環(huán),先發(fā)高位再發(fā)低位
for(i=0; i<8; i++)
{
I2C_SCL_L; //SCL低電平
delay_us();
if(dat & 0x80) //先發(fā)高位
I2C_SDA_H; //3.向數(shù)據(jù)線上寫入高電平
else
I2C_SDA_L; //4.向數(shù)據(jù)線上寫入低電平
delay_us();
I2C_SCL_H; //5.等待從機(jī)從數(shù)據(jù)線上讀取數(shù)據(jù)
delay_us();
delay_us();
dat <<= 1; //6.移位
}
}
/*
* 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 int i;
unsigned char dat;
SET_SDA_IN; //1.設(shè)置數(shù)據(jù)線輸入模式
for(i=0; i<8; i++)
{
I2C_SCL_L; //2保證發(fā)送器向數(shù)據(jù)線上寫入數(shù)據(jù)完成
delay_us();
delay_us();
I2C_SCL_H; //3從數(shù)據(jù)線上讀取數(shù)據(jù)
delay_us();
delay_us();
dat <<= 1; //4移位放if前面
if(I2C_SDA_READ)
dat |= 1; //讀取的數(shù)據(jù)為1
else
dat |= 0; //讀取的數(shù)據(jù)為0
delay_us();
}
if(!ack)
i2c_ack(); //主機(jī)給從機(jī)返回應(yīng)答信號(hào)
else
i2c_nack(); //主機(jī)給從機(jī)返回非應(yīng)答信號(hào)
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)
* */
I2C_SCL_L; //1設(shè)置SCL為低電平
delay_us();
I2C_SDA_H; //2.釋放數(shù)據(jù)線
delay_us();
SET_SDA_IN; //3.設(shè)置數(shù)據(jù)線輸入模式
delay_us();
I2C_SCL_H; //SCL為高電平期間
delay_us();
//從總線上讀取數(shù)據(jù)
if(I2C_SDA_READ)
return 1; //讀1 非應(yīng)答信號(hào)
I2C_SCL_L; //SCL為低電平,總線處于占用狀態(tài)
return 0; //讀0 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
* --- -------------
* */
SET_SDA_OUT; //1.數(shù)據(jù)線輸出
I2C_SCL_L; //2.SCL低電平,改變數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)
delay_us();
I2C_SDA_L; //3.應(yīng)答信號(hào)==0
delay_us();
I2C_SCL_H; //4.等待從機(jī)讀取應(yīng)答號(hào)
delay_us();
delay_us();
I2C_SCL_L; //5.總線處于占用狀態(tài)
}
/*
* 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
* ---
* */
SET_SDA_OUT; //1.數(shù)據(jù)線輸出
I2C_SCL_L; //2.SCL低電平,改變數(shù)據(jù)線上數(shù)據(jù)
delay_us();
I2C_SDA_H; //3.非應(yīng)答信號(hào)==1
delay_us();
I2C_SCL_H; //4.等待從機(jī)讀取應(yīng)答號(hào)
delay_us();
delay_us();
I2C_SCL_L; //5.總線處于占用狀態(tài)
}
---si7006.h讀取溫濕度頭文件---
#ifndef __SI7006_H__
#define __SI7006_H__
#include "iic.h"
#define SI7006_SLAVE 0x40
//初始化
void si7006_init(void);
//讀取濕度
unsigned short si7006_read_hum_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr);
//讀取溫度
short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr);
#endif //__SI7006_H__
---si7006.c讀取溫濕度函數(shù)---
#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(); //模擬I2C總線初始化
i2c_start(); //開始信號(hào)
i2c_write_byte(SI7006_SLAVE << 1); //發(fā)送從機(jī)地址+寫0
i2c_wait_ack(); //主機(jī)等待從機(jī)應(yīng)答信號(hào)
i2c_write_byte(0xE6); //發(fā)送寫用戶寄存器1
i2c_wait_ack();
i2c_write_byte(0x3A); //發(fā)送寫用戶寄存器1
i2c_wait_ack();
i2c_stop(); //停止信號(hào)
}
/*
* 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_h;
unsigned char dat_l;
i2c_start(); //起始信號(hào)
i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0); //發(fā)送從機(jī)地址+寫0
i2c_wait_ack(); //主機(jī)等待從機(jī)應(yīng)答信號(hào)
i2c_write_byte(reg_addr); //發(fā)送寄存器地址
i2c_wait_ack();
i2c_start(); //起始信號(hào)
i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1); //發(fā)送從機(jī)地址+讀1
i2c_wait_ack();
delay_ms(5000); //延時(shí)函數(shù)
dat_h = i2c_read_byte(0); //參數(shù)ack
dat_l = i2c_read_byte(1); //nack
//高八位低八位拼接
dat = dat_h;
dat <<= 8;
dat |= dat_l;
return dat;
}
//溫度
short si7006_read_temp_data(unsigned char slave_addr,
unsigned char reg_addr)
{
short dat;
unsigned char dat_h;
unsigned char dat_l;
i2c_start(); //起始信號(hào)
i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 0); //發(fā)送從機(jī)地址+寫0
i2c_wait_ack(); //主機(jī)等待從機(jī)應(yīng)答信號(hào)
i2c_write_byte(reg_addr); //發(fā)送寄存器地址
i2c_wait_ack();
i2c_start(); //起始信號(hào)
i2c_write_byte(slave_addr << 1 | 1); //發(fā)送從機(jī)地址+讀1
i2c_wait_ack();
delay_ms(5000); //延時(shí)函數(shù)
dat_h = i2c_read_byte(0); //參數(shù)ack
dat_l = i2c_read_byte(1); //nack
//高八位低八位拼接
dat = dat_h;
dat <<= 8;
dat |= dat_l;
return dat;
}
---main.c主函數(shù)測(cè)試---文章來(lái)源:http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-670720.html
#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()
{
short temp;
unsigned short hum;
si7006_init();
while(1)
{
hum = si7006_read_hum_data(SI7006_SLAVE,0xE5);
temp = si7006_read_temp_data(SI7006_SLAVE,0xE3);
printf("hum = %d\n",hum*125/65536-6);
printf("temp = %d\n",temp*176/65536-47);
}
return 0;
}
4.運(yùn)行結(jié)果;
文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-670720.html
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