【ARM】Day9 cortex-A7核I2C实验（采集温湿度）

 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;
}

运行结果：

2.思维导图