关于学习炸鸡佬智能手表应用硬件IIC1来取代原来软件模拟的IIC ...

渣渣兔 · 2024-11-26 07:56:32

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一、用完软件模拟IIC，虽然实现了一个通用接口，只要是IO口都可以用，但是既然引脚用到了PB6和PB7，这俩都是自带硬件外设IIC的，不消白不消。这里我也给出硬件IIC的实现，不得不说HAL库封装的真好

1.硬件IIC

这里我加入一个编译宏，在main.h中，实现可以切换软硬件IIC
硬件IIC速度不要太快，我开始跳到400000的时间触摸是无效的。
其他的设置都在CubeMx生成的iic文件中。这里利用句柄的情势也可以切换差别的iic。
因为我只利用了IIC1 这里也可以再添加一个参数指明利用的是IIC几。

#include "iic_hal_hard.h"
#include "main.h"
#if IICSOFT == 0
/* I2C1 init function */
void MX_I2C1_Init(I2C_HandleTypeDef *hi2cx)
{
hi2cx->Instance = I2C1;
hi2cx->Init.ClockSpeed = 100000;
hi2cx->Init.DutyCycle = I2C_DUTYCYCLE_2;
hi2cx->Init.OwnAddress1 = 0;
hi2cx->Init.AddressingMode = I2C_ADDRESSINGMODE_7BIT;
hi2cx->Init.DualAddressMode = I2C_DUALADDRESS_DISABLE;
hi2cx->Init.OwnAddress2 = 0;
hi2cx->Init.GeneralCallMode = I2C_GENERALCALL_DISABLE;
hi2cx->Init.NoStretchMode = I2C_NOSTRETCH_DISABLE;
if (HAL_I2C_Init(hi2cx) != HAL_OK)
{
Error_Handler();
}
}
void IICInit(I2C_HandleTypeDef *hi2cx)
{
MX_I2C1_Init(hi2cx);
}
uint8_t IIC_Write_One_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t data)
{
HAL_StatusTypeDef status;
status = HAL_I2C_Mem_Write(hi2cx, daddr << 1, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &data, 1, 1000);
if (status == HAL_OK)
{
return SUCCESS;
}else
{
return ERROR;
}
}
uint8_t IIC_Write_Multi_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t length,uint8_t buff[])
{
HAL_StatusTypeDef status;
status = HAL_I2C_Mem_Write(hi2cx, daddr << 1, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buff, length, 1000);
if (status == HAL_OK)
{
return SUCCESS;// 数据写入寄存器成功
}
else
{
return ERROR;// 数据写入失败，可能是从机无应答、通信错误等原因
}
}
uint8_t IIC_Read_One_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr,uint8_t reg)
{
HAL_StatusTypeDef status;
uint8_t RxBuff;
status = HAL_I2C_Mem_Read(hi2cx, daddr << 1, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, &RxBuff, 1, 1000);
if (status == HAL_OK)
{
return RxBuff;
}else
{
return ERROR;
}
}
uint8_t IIC_Read_Multi_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr, uint8_t reg, uint8_t length, uint8_t buff[])
{
HAL_StatusTypeDef status;
status = HAL_I2C_Mem_Read(hi2cx, daddr << 1, reg, I2C_MEMADD_SIZE_8BIT, buff, length, 1000);
if (status == HAL_OK)
{
return SUCCESS;
}else
{
return ERROR;
}
}
#endif

复制代码

HAL库封装的，我觉得没有这个中心IIC接口层也可以实现触摸IC的驱动编写。
2 硬件IIC头文件

#ifndef __IIC_HAL_HARD_H
#define __IIC_HAL_HARD_H
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "main.h"
//PB6 PB7 IIC1外设
#if IICSOFT == 0
extern I2C_HandleTypeDef hi2c1;
void IICInit(I2C_HandleTypeDef *hi2cx);
uint8_t IIC_Write_One_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t data);
uint8_t IIC_Write_Multi_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t length,uint8_t buff[]);
uint8_t IIC_Read_One_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr,uint8_t reg);
uint8_t IIC_Read_Multi_Byte(I2C_HandleTypeDef *hi2cx, uint8_t daddr, uint8_t reg, uint8_t length, uint8_t buff[]);
#endif
#endif

复制代码

3 修改后的软件IIC

#include "iic_hal.h"
#include "delay.h"
#if IICSOFT == 1
//SCL 低电平期间 SDA可以任意改变电位高电平不允许改动因为要采样
// SDA输入模式
void SDA_Input_Mode(iic_bus_t* bus)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
GPIO_InitStructure.Pin = bus->IIC_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_MODE_INPUT;
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_PULLUP;
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(bus->IIC_SDA_PORT,&GPIO_InitStructure);
}
// SDA输出模式
void SDA_Output_Mode(iic_bus_t* bus)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
GPIO_InitStructure.Pin = bus->IIC_SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;//下次不要这样搞，还是用MX来配置后复制，不然容易错
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(bus->IIC_SDA_PORT,&GPIO_InitStructure);
}
//SDA输出一个位
void SDA_Output(iic_bus_t *bus, uint8_t val)
{
if(val)
HAL_GPIO_WritePin(bus->IIC_SDA_PORT,bus->IIC_SDA_PIN,GPIO_PIN_SET);
else
HAL_GPIO_WritePin(bus->IIC_SDA_PORT,bus->IIC_SDA_PIN,GPIO_PIN_RESET);
}
//SCL输出一个位
void SCL_Output(iic_bus_t *bus, uint8_t val)
{
if(val)
HAL_GPIO_WritePin(bus->IIC_SCL_PORT,bus->IIC_SCL_PIN,GPIO_PIN_SET);
else
HAL_GPIO_WritePin(bus->IIC_SCL_PORT,bus->IIC_SCL_PIN,GPIO_PIN_RESET);
}
//SDA输入一位读一位
uint8_t SDA_Input(iic_bus_t *bus)
{
//我觉得这里可以直接返回读到得值不用判断了
return (uint8_t)HAL_GPIO_ReadPin(bus->IIC_SDA_PORT,bus->IIC_SDA_PIN) ;
}
//从这个严格定义的角度来说，最后将 SCL 拉低这一步不属于起始信号本身的部分
//将 SCL 拉低是为了按照 I2C 通信的正确时序，
//把总线状态调整到适合后续数据传输的起始位置
void IICStart(iic_bus_t *bus)
{
//当 SCL 为高电平时，SDA 从高电平向低电平跳变
SDA_Output(bus,1);
delay_us(2);
SCL_Output(bus,1);
delay_us(1);
SDA_Output(bus,0);
delay_us(1);
SCL_Output(bus,0);
delay_us(1); //
}
//严格来说，I2C 协议中定义的停止信号是当 SCL 为高电平时，
//SDA 从低电平向高电平跳变
//为了确保正确的时序过渡：在 I2C 通信中，
//数据的传输和各种信号的产生都是按照严格的时序进行的
void IICStop(iic_bus_t *bus)
{
//当 SCL 为高电平时，SDA 从低电平向高电平跳变
SCL_Output(bus,0);
delay_us(2);
SDA_Output(bus,0);
delay_us(1);
SCL_Output(bus,1);
delay_us(1); //释放总线
SDA_Output(bus,1);
delay_us(1);
}
uint8_t IICWaitAck(iic_bus_t *bus)
{
uint8_t cErrTime = 5;
SDA_Input_Mode(bus);//将数据线变成输入模式接受从机的应答
SCL_Output(bus,1);// 拉高时钟线
while(SDA_Input(bus))//读到的数一直是1的话就是没有应答
{
cErrTime--;//读5次都没有结果就是没有应答表示接受结束
delay_us(1);
if(0 == cErrTime)
{
SDA_Output_Mode(bus);
IICStop(bus);
return ERROR;
}
}
//如果给了应答就是读到了0
SDA_Output_Mode(bus);//转换成输出模式
SCL_Output(bus,0);//拉低时钟线为下一个时序做准备
delay_us(2);
return SUCCESS;
}
void IICSendAck(iic_bus_t *bus)
{
SDA_Output(bus,0);//我记得是低电平放上数据
delay_us(1);
SCL_Output(bus,1);
delay_us(1);
SCL_Output(bus,0);
delay_us(2);
}
void IICSendNotAck(iic_bus_t *bus)
{
//我记得是低电平放上数据等时钟线高电平稳定采样且此时不允许修改数据
SDA_Output(bus,1);
delay_us(1);
SCL_Output(bus,1);
delay_us(1);
SCL_Output(bus,0);
delay_us(2);
}
void IICSendByte(iic_bus_t *bus, uint8_t cSendByte)
{
uint8_t i;
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL_Output(bus,0);
delay_us(2);
SDA_Output(bus,((cSendByte >> (7 - i)) & 0x01));
delay_us(1);
SCL_Output(bus,1);
delay_us(1);
}
SCL_Output(bus,0);
delay_us(2);
}
uint8_t IICReceiveByte(iic_bus_t *bus)
{
uint8_t i, cR_Byte=0;
uint8_t bit=0;
SDA_Input_Mode(bus);//接受字节改成输入模式
for(i=0;i<8;i++)
{
SCL_Output(bus,0); //拉低时钟线等待从机放数据
delay_us(2);
SCL_Output(bus,1);//拉高时钟线可以采样了
delay_us(1);
bit = SDA_Input(bus);
cR_Byte |= bit << (7-i);
}
SCL_Output(bus,0);//拉低时钟线
SDA_Output_Mode(bus);//改变为输出模式只有读数据才是输入模式
return cR_Byte;
}
void IICInit(iic_bus_t *bus)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure = {0};
//bus->CLK_ENABLE();
GPIO_InitStructure.Pin = bus->IIC_SDA_PIN ;
//上面给的是开漏这里变成推挽搞不懂，推挽就不用变输入模式了
GPIO_InitStructure.Mode = GPIO_MODE_OUTPUT_PP;
GPIO_InitStructure.Pull = GPIO_NOPULL;
GPIO_InitStructure.Speed = GPIO_SPEED_FREQ_HIGH;
HAL_GPIO_Init(bus->IIC_SDA_PORT, &GPIO_InitStructure);
GPIO_InitStructure.Pin = bus->IIC_SCL_PIN ;
HAL_GPIO_Init(bus->IIC_SCL_PORT, &GPIO_InitStructure);
}
//返回1表示失败
uint8_t IIC_Write_One_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t data)
{
IICStart(bus);//开始信号
IICSendByte(bus,(daddr << 1));//写从机地址
if(IICWaitAck(bus)) //无应答停止传输
{
IICStop(bus);
//printf("%d\r\n",IICWaitAck(bus)); 第一次初始化器件的时候会非应答
return 1;
}
IICSendByte(bus,reg);
IICWaitAck(bus);
IICSendByte(bus,data);
IICWaitAck(bus);
IICStop(bus);
delay_us(1);
return 0;
}
uint8_t IIC_Write_Multi_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t length,uint8_t buff[])
{
uint8_t i;
uint8_t* dataPtr = buff;
IICStart(bus);//开始信号
IICSendByte(bus,(daddr << 1));//写从机地址
if(IICWaitAck(bus)) //无应答停止传输
{
IICStop(bus);
return 1;
}
IICSendByte(bus,reg);
IICWaitAck(bus);
for(i=0;i<length;i++)
{
//IICSendByte(bus,buff[i]);
IICSendByte(bus,*dataPtr++);//利用指针指向缓存区先解引用给首个元素赋值再指向下一个字节
IICWaitAck(bus);
}
IICStop(bus);
delay_us(1);
return 0;
}
uint8_t IIC_Read_One_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg)
{
uint8_t cR_Byte=0;
IICStart(bus);//开始信号
IICSendByte(bus,(daddr << 1));//写从机地址
IICWaitAck(bus);
IICSendByte(bus,reg);
IICWaitAck(bus);
IICStart(bus);//开始信号
IICSendByte(bus,(daddr << 1)| 1);//读操作
IICWaitAck(bus);
cR_Byte = IICReceiveByte(bus);
IICSendNotAck(bus);
IICStop(bus);
return cR_Byte;
}
uint8_t IIC_Read_Multi_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr, uint8_t reg, uint8_t length, uint8_t buff[])
{
uint8_t i;
uint8_t* dataPtr = buff;
IICStart(bus);//开始信号
IICSendByte(bus,(daddr << 1)&0xFE );//写从机地址
IICWaitAck(bus);
IICSendByte(bus,reg);
IICWaitAck(bus);
IICStart(bus);//开始信号
IICSendByte(bus,(daddr << 1)| 1);//读操作
IICWaitAck(bus);
for(i=0;i<length;i++)
{
//buff[i] = IICReceiveByte(bus);
*dataPtr++ = IICReceiveByte(bus);//右++ 先操作后自加
if(i<length-1)
IICSendAck(bus);
else
IICSendNotAck(bus);
}
IICStop(bus);
return 0;
}
#endif

复制代码

4 修改后的软件IIC头文件（就是加了个宏编译）

#ifndef __IIC_HAL_H
#define __IIC_HAL_H
#include "stm32f4xx_hal.h"
#include "main.h"
#if IICSOFT == 1
typedef struct
{
GPIO_TypeDef* IIC_SDA_PORT;
GPIO_TypeDef* IIC_SCL_PORT;
uint32_t IIC_SDA_PIN;
uint32_t IIC_SCL_PIN;
// void (*CLK_ENABLE)(void);
}iic_bus_t;//IIC控制器
void IICStart(iic_bus_t *bus);
void IICStop(iic_bus_t *bus);
uint8_t IICWaitAck(iic_bus_t *bus);
void IICSendAck(iic_bus_t *bus);
void IICSendNotAck(iic_bus_t *bus);
void IICSendByte(iic_bus_t *bus, uint8_t cSendByte);
uint8_t IICReceiveByte(iic_bus_t *bus);
void IICInit(iic_bus_t *bus);
uint8_t IIC_Write_One_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t data);
uint8_t IIC_Write_Multi_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg,uint8_t length,uint8_t buff[]);
uint8_t IIC_Read_One_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr,uint8_t reg);
uint8_t IIC_Read_Multi_Byte(iic_bus_t *bus, uint8_t daddr, uint8_t reg, uint8_t length, uint8_t buff[]);
#endif
#endif

复制代码

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