1. 2、编写IIC协议,采集温湿度值
iic.h
#ifndef __IIC_H__
#define __IIC_H__
#include "stm32mp1xx_gpio.h"
#include "stm32mp1xx_rcc.h"
#include "led.h"
/* 通过程序模拟实现I2C总线的时序和协议* 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__#include "iic.h"
#define SI7006_SLAVE 0x40void si7006_init(void);
short si7006_read_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr);#endif //__SI7006_H__
iic.c
#include "iic.h"extern void printf(const char* fmt, ...);
/** 函数名 : delay_us* 函数功能:延时函数* 函数参数:无* 函数返回值:无* */
void delay_us(void)
{unsigned int i = 2000;while(i--);
}
/** 函数名 : i2c_init* 函数功能: i2C总线引脚的初始化, 通用输出,推挽输出,输出速度,* 函数参数:无* 函数返回值:无* */
void i2c_init(void)
{// 使能GPIOF端口的时钟RCC->MP_AHB4ENSETR |= (0x1 << 5);// 设置PF14,PF15引脚为通用的输出功能GPIOF->MODER &= (~(0xF << 28));GPIOF->MODER |= (0x5 << 28);// 设置PF14, PF15引脚为推挽输出GPIOF->OTYPER &= (~(0x3 << 14));// 设置PF14, PF15引脚为高速输出GPIOF->OSPEEDR |= (0xF << 28);// 设置PF14, PF15引脚的禁止上拉和下拉GPIOF->PUPDR &= (~(0xF << 28));// 空闲状态SDA和SCL拉高 I2C_SCL_H;I2C_SDA_H;
}/** 函数名:i2c_start* 函数功能:模拟i2c开始信号的时序* 函数参数:无* 函数返回值:无* */
void i2c_start(void)
{/** 开始信号:时钟在高电平期间,数据线从高到低的变化* --------* SCL \* --------* ----* SDA \* --------* */ SET_SDA_OUT; //1.设置数据线为输出模式I2C_SCL_H; //2.SCL为高电平delay_us(); I2C_SDA_H; //3.SDA为高电平delay_us();I2C_SDA_L; //4.SDA拉低I2C_SCL_L; //5.SCL拉低,起始信号产生之后,总线处于占用状态
}/** 函数名:i2c_stop* 函数功能:模拟i2c停止信号的时序* 函数参数:无* 函数返回值:无* */void i2c_stop(void)
{/** 停止信号 : 时钟在高电平期间,数据线从低到高的变化 * ----------* SCL /* --------* --- -------* SDA X /* --- -------* */SET_SDA_OUT; //1.设置数据线为输出模式I2C_SCL_L; //2.设置SCL为低电平delay_us();I2C_SDA_L; //3.设置SDA为低电平delay_us();I2C_SCL_H; //4.SCL拉高I2C_SDA_H; //5.SDA拉高
}/** 函数名: i2c_write_byte* 函数功能:主机向i2c总线上的从设备写8bits数据* 函数参数:dat : 等待发送的字节数据* 函数返回值: 无* */void i2c_write_byte(unsigned char dat)
{/** 数据信号:时钟在低电平期间,发送器向数据线上写入数据* 时钟在高电平期间,接收器从数据线上读取数据 * ---- --------* SCL \ / \* -------- --------* -------- ------------------ ---* SDA X X* -------- ------------------ ---** 先发送高位在发送低位 * */SET_SDA_OUT; //1.设置数据线为输出模式//2. for循环, 条件, 实现SCL先发高位,再发低位for(int i=0;i<8;i++){I2C_SCL_L; //2.时钟线拉低,可以向数据线上写入数据delay_us();if(dat & 0x80) // 先发高位,再发低位I2C_SDA_H; //3.向数据线上写入高电平elseI2C_SDA_L; //4.向数据线上写入低电平delay_us();I2C_SCL_H; //5.等待从机从数据线上读取数据delay_us();delay_us();dat <<= 1; //6.先发高位,数据左移}
}/** 函数名:i2c_read_byte* 函数功能: 主机从i2c总线上的从设备读8bits数据, * 主机发送一个应答或者非应答信号* 函数参数: 0 : 应答信号 1 : 非应答信号* 函数返回值:读到的有效数据** */
unsigned char i2c_read_byte(unsigned char ack)
{/** 数据信号:时钟在低电平期间,发送器向数据线上写入数据* 时钟在高电平期间,接收器从数据线上读取数据 * ---- --------* SCL \ / \* -------- --------* -------- ------------------ ---* SDA X X* -------- ------------------ ---** 先接收高位, 在接收低位 * ACK=0,应答信号* ACK=1,非应答信号* */unsigned int dat;SET_SDA_IN; //1.设置数据线为输入模式for(int i=0;i<8;i++){I2C_SCL_L; //2.保证发送器,向数据线上写入数据完成delay_us();delay_us();I2C_SCL_H; //3.时钟线为高电平时,从数据线上读取数据delay_us();dat <<= 1; //4.移位if(I2C_SDA_READ)dat |= 1; //5.读取数据为1else dat |= 0; //6.读取为0delay_us();}if(!ack)i2c_ack(); //7.应答信号elsei2c_nack(); //8.非应答信号return dat;
}/** 函数名: i2c_wait_ack* 函数功能: 主机作为发送器时,等待接收器返回的应答信号* 函数参数:无* 函数返回值:* 0:接收到的应答信号* 1:接收到的非应答信号* */
unsigned char i2c_wait_ack(void)
{/** 主机发送一个字节之后,从机给主机返回一个应答信号*t -----------* SCL / M:读 \* ------------- --------* --- ---- --------------------* SDA X X* --- --------------------* 主 释 从机 主机* 机 放 向数据 读数据线* 总 线写 上的数据* 线 数据* */ I2C_SCL_L; //1.时钟线为低电平delay_us();I2C_SDA_H; //2.数据线为高电平,释放总线delay_us();SET_SDA_IN; //3.设置数据线为输入模式delay_us();I2C_SCL_H; //4.时钟为高电平期间delay_us();if(I2C_SDA_READ)//5.从数据线上读取数据return 1; //6.读1,非应答信号I2C_SCL_L; //时钟线为低电平,总线处于占用状态return 0; //读0,应答信号
} /** 函数名: iic_ack* 函数功能: 主机作为接收器时,给发送器发送应答信号* 函数参数:无* 函数返回值:无* */
void i2c_ack(void)
{/* --------* SCL / \* ------- ------* ---* SDA X * --- -------------* */SET_SDA_OUT; //1.设置数据线为输出模式I2C_SCL_L; //2.时钟线为低电平时,改变数据线上的数据delay_us(); I2C_SDA_L; //3.应答信号 ===> 0delay_us();I2C_SCL_H; //4.等待从机读取应答信号delay_us();delay_us();I2C_SCL_L; //5.总线处于占用状态
}/** 函数名: iic_nack* 函数功能: 主机作为接收器时,给发送器发送非应答信号* 函数参数:无* 函数返回值:无* */
void i2c_nack(void)
{/* --------* SCL / \* ------- ------* --- ---------------* SDA X * --- * */SET_SDA_OUT; //1.设置数据线为输出模式I2C_SCL_L; //2.时钟线为低电平时,改变数据线上的数据delay_us(); I2C_SDA_H; //3.非应答信号 ===> 0delay_us();I2C_SCL_H; //4.等待从机读取应答信号delay_us();delay_us();I2C_SCL_L; //5.总线处于占用状态
}
si7006.c
#include "iic.h"
#include "si7006.h"
extern void delay_ms(unsigned int ms);
/** 函数名:si7006_init* 函数功能:SI7006芯片的初始化* 函数参数:无* 函数返回值:无
*/
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();
}/** 函数名:si7006_read_data* 函数功能:读取SI7006的转换结果* 函数参数:* slave_addr : 从机地址* reg_addr : 寄存器地址* 函数返回值:无
*/
short si7006_read_data(unsigned char slave_addr, unsigned char reg_addr)
{short dat;short dat1,dat2;i2c_start(); //起始信号i2c_write_byte(slave_addr<<1 | 0);//从机地址+写i2c_wait_ack(); //acki2c_write_byte(reg_addr); //命令码i2c_wait_ack();i2c_start(); //起始信号i2c_write_byte(slave_addr<<1 | 1);//从机地址+读i2c_wait_ack();delay_ms(100); //测量时间dat1 = i2c_read_byte(0);dat2 = i2c_read_byte(1); //NACKi2c_stop();//停止信号dat = (dat1 << 8) | dat2; return dat;
}
main.c
#include "iic.h"
#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++);
}#define Measure_RH_cmd 0xE5 //测量湿度cmd
#define Measure_Temp_cmd 0xE3 //测量温度cmdint main()
{short temp;unsigned short hum;si7006_init();while(1){ hum = si7006_read_data(SI7006_SLAVE , Measure_RH_cmd); //测量湿度hum = (125*hum)/65536 - 6;printf("hum = %d\n",hum);delay_ms(1000);temp = si7006_read_data(SI7006_SLAVE , Measure_Temp_cmd); //测量温度temp = (175.72*temp)/65536 - 46.85;printf("temp = %d\n",temp);delay_ms(1000);}return 0;
}
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2.思维导图