IIC工作模式时序分析

IIC工作模式时序分析

此处利用IO口模拟IIC通信过程中的时序。

通信过程

在IIC通信过程SDA存在两种模式（接收模式和发送模式），发送或接受一个字节（器件的7个bit＋1个bit方向（1 - 读方向，0 - 写方向））

模式配置

1. 当SDA为接入模式接收了1字节数据后在第九个时钟脉冲期间就要变成输出模式发送ask
2. 当SDA为输出模式发送了1字节数据后在第九个时钟脉冲期间就要变成输入模式检测是否收到ask
3. 因此SDA需配置两个模式而SCL模拟时序只需配置输出模式

#define  SDA_SET(n)  (n) ? GPIO_SetBits(GPIO?,GPIO_Pin_?) : GPIO_ResetBits(GPIO?,GPIO_Pin_?) 
#define  SCL_SET(n)  (n) ? GPIO_SetBits(GPIO?,GPIO_Pin_?) : GPIO_ResetBits(GPIO?,GPIO_Pin_?) 
#define  SDA_READ    GPIO_ReadInputDataBit(GPIO?,GPIO_Pin_?)

IIC的SCL配置

/*** @name:	IIC_SCLConfig* @brief  	IIC的SCL配置* @param  	void* @retval 	void* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
void IIC_SCLConfig()
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//打开GPIO端口的时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIO?,ENABLE);//SCLGPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode_OUT;					//输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed 	= GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_OType 	= GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  	= GPIO_PuPd_DOWN;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_?;GPIO_Init(GPIO?, &GPIO_InitStructure);
}

IIC的SDA配置

/*** @name:	IIC_SDAConfig* @brief  	IIC的SCL配置* @param  	@GPIO_Mode* @retval 	void* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
void IIC_SDAConfig(GPIOMode_TypeDef GPIO_Mode)
{GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;//打开GPIO端口的时钟RCC_AHB1PeriphClockCmd(RCC_AHB1Periph_GPIO?,ENABLE);//SCLGPIO_InitStructure.GPIO_Mode 	= GPIO_Mode;					//输出模式GPIO_InitStructure.GPIO_Speed 	= GPIO_Speed_50MHz;GPIO_InitStructure.GPIO_OType 	= GPIO_OType_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_PuPd  	= GPIO_PuPd_DOWN;GPIO_InitStructure.GPIO_Pin 	= GPIO_Pin_?;GPIO_Init(GPIO?, &GPIO_InitStructure);
}

IIC的空闲状态

/*** @name:	IIC_Config* @brief  	IIC的初始化* @param  	@GPIO_Mode* @retval 	void* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
void IIC_Config(void)
{//1.设置SDA和SCL为输出模式IIC_SCLConfig();IIC_SDAConfig(GPIO_Mode_OUT);//2.确保SDA和SCL处于空闲状态SDA_SET(1);SCL_SET(1);delay_us(5);
}

IIC的开始信号

/*** @name:	IIC_Start* @brief  	IIC的开始信号* @param  	void* @retval 	void* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
void IIC_Start(void)
{//1.设置SDA为输出模式IIC_SDAConfig(GPIO_Mode_OUT);//2.确保SDA和SCL处于空闲状态SDA_SET(1);SCL_SET(1);delay_us(5);//3.设置SDA为低电平SDA_SET(0);delay_us(5);
}

IIC的发送字节

/*** @name:	IIC_SendByte* @brief  	IIC的发送字节* @param  	@Byte* @retval 	void* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
void IIC_SendByte(uint8_t Byte)   //1011 0110
{//1.设置SDA为输出模式IIC_SDAConfig(GPIO_Mode_OUT);//2.设置SDA为低电平，SCL为低电平SDA_SET(0);delay_us(5);SCL_SET(0);delay_us(5);//2.循环发送8次，每次发送一个bit  遵循MSB 高位先出for(int i=0;i<8;i++){SDA_SET(1);delay_us(5);//3.判断待发送的字节的最高位  ???? ???? & 1000 0000if( Byte & 0x80 ){SDA_SET(1);}elseSDA_SET(0);Byte <<= 1;delay_us(5);SDA_SET(0);delay_us(5);}
}

IIC的接收字节

/*** @name:	IIC_RecvByte* @brief  	IIC的接受字节* @param  	void* @retval 	uint8_t * @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
uint8_t IIC_RecvByte(void)
{uint8_t i=0;uint8_t data =0;//保证SDA引脚为输入模式IIC_SDAConfig(GPIO_Mode_IN);SCL_SET(0);delay_us(5);for(i=0;i<8;i++){//时钟线拉高，数据有效SCL_SET(1);delay_us(5);data <<=1;data |= SDA_READ;delay_us(5);//时钟线拉低，保持占用总线，总线是忙状态SCL_SET(0);delay_us(5);}
}

IIC的判断从机是否应答

/*** @name:	IIC_IsSlaveACK* @brief  	IIC的判断从机是否应答* @param  	void* @retval 	bool* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
bool  IIC_IsSlaveACK(void)
{bool ack;//1.设置SDA引脚为输入模式IIC_SDAConfig(GPIO_Mode_IN);//3.把SCL引脚电平拉高，此时为第9个脉冲的高电平，主机读取状态SCL_SET(1);delay_us(5);//4.主机读取状态  1 表示未应答  0  表示已应答if(SDA_READ)ack = false;elseack = true;//5.把SCL引脚电平拉低SCL_SET(0);delay_us(5);return ack;
}

IIC的收到从机数据发送应答

/*** @name:	IIC_MasterACK* @brief  	IIC的收到从机数据发送应答* @param  	void* @retval 	void* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
void IIC_MasterACK(void) 
{// 1.设置SDA引脚为输出模式IIC_SDAConfig(GPIO_Mode_OUT);// 2.把SCL引脚电平拉低，此时主机准备SCL_SET(0);delay_us(5);// 3.设置SDA为高电平，表示应答SDA_SET(1);delay_us(5);// 4.把SCL电平拉高，此时从机读取bitSCL_SET(1);delay_us(5);
}

IIC的停止信号

/*** @name:	IIC_Stop* @brief  	IIC的停止信号* @param  	void* @retval 	void* @date 	2024/09/10* @note   	补充 注意 说明*/
void IIC_Stop(void)
{//1.设置SDA引脚为输出模式IIC_SDAConfig(GPIO_Mode_OUT);//2.设置SDA和SCL均为低电平SDA_SET(0);SCL_SET(0);delay_us(5);//3.把SCL电平拉高SCL_SET(1);delay_us(5);//4.把SDA电平拉高SDA_SET(1);delay_us(5);}